KR101860332B1 - 리니어 액추에이터 어셈블리 - Google Patents

리니어 액추에이터 어셈블리 Download PDF

Info

Publication number
KR101860332B1
KR101860332B1 KR1020167021130A KR20167021130A KR101860332B1 KR 101860332 B1 KR101860332 B1 KR 101860332B1 KR 1020167021130 A KR1020167021130 A KR 1020167021130A KR 20167021130 A KR20167021130 A KR 20167021130A KR 101860332 B1 KR101860332 B1 KR 101860332B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
output shaft
actuator assembly
screw member
nose piece
linear actuator
Prior art date
Application number
KR1020167021130A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160105859A (ko
Inventor
스튜어트 에드먼드 블래킷
우제이에치 고스틸라
니콜라스 리차드 클루
Original Assignee
헨롭 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB201400725A external-priority patent/GB201400725D0/en
Priority claimed from GB201400736A external-priority patent/GB201400736D0/en
Priority claimed from GB201400761A external-priority patent/GB201400761D0/en
Priority claimed from GB201400734A external-priority patent/GB201400734D0/en
Application filed by 헨롭 리미티드 filed Critical 헨롭 리미티드
Publication of KR20160105859A publication Critical patent/KR20160105859A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101860332B1 publication Critical patent/KR101860332B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/02—Riveting procedures
    • B21J15/025—Setting self-piercing rivets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/10—Riveting machines
    • B21J15/16—Drives for riveting machines; Transmission means therefor
    • B21J15/26—Drives for riveting machines; Transmission means therefor operated by rotary drive, e.g. by electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/03—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/02—Riveting procedures
    • B21J15/027—Setting rivets by friction heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/10—Riveting machines
    • B21J15/14—Riveting machines specially adapted for riveting specific articles, e.g. brake lining machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/10—Riveting machines
    • B21J15/16—Drives for riveting machines; Transmission means therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/10—Riveting machines
    • B21J15/28—Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/10—Riveting machines
    • B21J15/30—Particular elements, e.g. supports; Suspension equipment specially adapted for portable riveters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/38—Accessories for use in connection with riveting, e.g. pliers for upsetting; Hand tools for riveting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/1265—Non-butt welded joints, e.g. overlap-joints, T-joints or spot welds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/127—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding friction stir welding involving a mechanical connection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
    • B23K20/227—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded with ferrous layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
    • B23K20/233—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded without ferrous layer
    • B23K20/2333—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded without ferrous layer one layer being aluminium, magnesium or beryllium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/24—Preliminary treatment
    • B23K26/0066—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
    • B23P19/062—Pierce nut setting machines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/08—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of welds or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/2025—Screw mechanisms with means to disengage the nut or screw from their counterpart; Means for connecting screw and nut for stopping reciprocating movement
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/10—Riveting machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/006—Vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • B23K2103/05—Stainless steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/14—Titanium or alloys thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/15—Magnesium or alloys thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/16—Composite materials, e.g. fibre reinforced
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/16—Composite materials, e.g. fibre reinforced
    • B23K2103/166—Multilayered materials
    • B23K2103/172—Multilayered materials wherein at least one of the layers is non-metallic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18—Dissimilar materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18—Dissimilar materials
    • B23K2103/20—Ferrous alloys and aluminium or alloys thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18—Dissimilar materials
    • B23K2103/24—Ferrous alloys and titanium or alloys thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/30—Organic material
    • B23K2103/32—Material from living organisms, e.g. skins
    • B23K2103/34—Leather
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/30—Organic material
    • B23K2103/42—Plastics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/4984—Retaining clearance for motion between assembled parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Insertion Pins And Rivets (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

리니어 액추에이터 어셈블리(2)는, 하우징, 출력 샤프트(6), 노즈 피스(34) 및 부압 장치를 포함한다. 출력 샤프트(6)은 액추에이터 어셈블리 축을 정의하고 하우징에 상대적인 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 액추에이터 어셈블리 축을 따라 이동 가능하다. 노즈 피스(34)은 출력 샤프트에 슬라이드 가능하게 장착되고 출력 샤프트에 대한 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동 가능하다. 노즈 피스와 출력 샤프트는 일정량의 유체를 포함하는 챔버(54, 56, 62)를 함께 정의하되, 챔버의 부피는 노즈 피스가 연장 위치에 있을 때보다 노즈 피스가 후퇴 위치에 있을 때 더 작다. 부압 장치는 챔버에 연결될 수 있고, 밀폐된 부피 내의 압력을 감소시킴으로써 노즈 피스를 연장 위치로부터 후퇴 위치를 향해 압박하도록 선택적으로 작동 가능하다.

Description

리니어 액추에이터 어셈블리{LINEAR ACTUATOR ASSEMBLY}
본 발명은 리니어 액추에이터 어셈블리에 관한 것이다.
셀프 피어싱 리벳팅(Self-piercing riveting, SPR)은 스폿 접합 기술(spot-joining technique)로서, 다이 위에 지지되는 다층 공작물(layered workpiece)에, 펀치(punch)에 의해, 셀프 피어싱 리벳(self-piercing rivet)이 삽입되는(driven) 기술이다. 리벳이 다이를 향하여 공작물에 삽입될 때 공작물의 재료가 소성 변형하도록 다이의 형상이 이루어진다. 공작물 재료의 이러한 흐름은 리벳의 환형 선단(tip)이 외측으로 플레어(flare)됨으로써 공작물 재료의 업셋된(upset) 고리에 의해 둘러싸인(encapsulated) 상태로 유지되게 한다. 공작물의 업셋된 고리에 리벳의 플레어된 선단이 맞물리면 리벳이 제거되거나 공작물의 층들이 분리되는 것을 방지할 수 있다.
공작물에의 리벳의 삽입은 리니어 액추에이터를 사용하여 수행되는데, 고정된(stationary) 공작물과 다이를 향해 펀치와 리벳을 구동(drive)하거나, 고정된 리벳과 펀치를 향해 다이와 공작물을 구동한(전자(the former)의 구조가 더 일반적임). 다양한 종류의 리니어 액추에이터들이 SPR 용으로 사용될 수 있지만, 가장 일반적인 유형은 유압(hydraulic) 실린더 또는 모터-구동형(motor-driven) 액추에이터 (더 구체적으로는 모터-구동형 전기 액추에이터)이다. 모터-구동형 전기 액추에이터는, 솔레노이드와 같은 전기 액추에이터와 달리, 종래의 회전형(rotary) 전기 모터를 사용한다. 모터는, 출력 샤프트의 직선(linear) 운동을 생성하도록, 볼 스크류(ball screw), 리드 스크류(lead screw) 또는 롤러 스크류 기구(roller screw mechanism)를 작동시킨다. 이러한 세 가지 메커니즘은 모두 동일한 기본 포맷(format)을 따른다 - 모터는, 출력 샤프트의 일부인 제2 나사 부재(threaded member)에 (직접적으로 또는 간접적으로) 맞물린 제1 나사 부재를 회전시킨다. 제1 및 제2 나사 부재가 일체로(in unison) 회전하면, 직선 운동이 생성되지 않는다. 그러나, 제1 나사 부재가 제2 나사 부재에 대하여 회전하면 (예를 들면 제2 나사 부재의 회전이 방지되면), 제1 나사 부재의 회전이 제2 나사 부재의 직선 운동으로 변환된다.
예를 들어, 리드 스크류 기구(lead screw mechanism)는 수나사(externally-threaded) 스크류 샤프트(shaft)에 직접 맞물리는 암나사(internally-threaded) 너트를 포함한다. 스크류 샤프트가 모터에 연결되고 너트가 출력 샤프트에 연결되면, 스크류 샤프트는 제1 나사 부재를 구성하고 너트는 제2 나사 부재를 구성한다. 모터를 이용하여 스크류 샤프트를 회전시킴으로써, 너트는 스크류 샤프트를 따라 이동하고 출력 샤프트는 선형으로 이동한다. 너트와 스크류 샤프트가 직접 맞물리지 않은 점을 제외하면, 이상은 또한 볼 스크류 기구와 관련해서도 성립한다. 대신, 그것들은 그 사이에 배치된 볼 베어링 세트를 통해 간접적으로 맞물려 있다. 이와 유사하게, 롤러 나사 기구는 상기 원리를 따르지만, 스크류 샤프트와 너트가 나사 롤러 세트를 통해 간접적으로 맞물려 있다.
나사 부재들이 나란히(side-by-side) 배치되는 경우 회전 운동을 직선 운동으로 변환하기 위해 제1 및 제2 나사 부재를 활용하는 메커니즘이 존재하지만, 기존의 액추에이터들(특히 SPR과 같은 고성능 응용물들)에서 제1 및 제2 나사 부재는 동심으로(concentrically) 배치된다. 특히, (모터에 연결된) 제1 나사 부재는 수나사이고 (출력 샤프트의 일부인) 제2 나사 부재는 암나사이며, 제1 나사 부재는 제2 나사 부재 내에 수용된다. 간단히 말해서, 제1 나사 부재가 볼트(bolt)의 형태를 취하고 제2 나사 부재는 너트의 형태를 취한다. 소형화를 위해, 제1 나사 부재가 수용될 수 있는 제2 나사 부재 내부의 공간은, 제2 나사 부재를 넘어 출력 샤프트의 본체(제2 나사 부재로 이루어져 있지 않은 출력 샤프트의 부분) 내부로 연장하여 두 구성 요소들이 더욱 완전하게 포개지도록(nested) 할 수 있다. 이러한 구조의 한 가지 문제점은, 제1 나사 부재를 수용하도록 출력 샤프트는 튜브 형상이므로, 액추에이터가 특정 응용물(application)을 위한 액추에이터 어셈블리의 일부를 형성할 때 (후술하듯이, SPR용 스트리퍼(stripper) 스프링들과 클램프(clamping) 스프링들과 같은) 그 응용물에 의해 요구되는 주변 구성 요소들은 반드시 출력 샤프트의 외부에 장착되어야 한다. 이는 전체로서의 액추에이터 어셈블리의 크기를 증가시킨다.
전술한 바와 같이, 모터-구동형 액추에이터가 작동하려면, 제1 나사 부재는 제2 나사 부재에 상대적으로 회전해야 한다. 즉, 제2 나사 부재의 회전은 제한되어야 한다. 일반적으로, 내부에서 출력 샤프트가 움직일 수 있는, 액추에이터의 하우징의 전방에 지지 튜브(support tube)를 고정함으로써 이를 실행한다. 출력 샤프트에는, 지지 튜브의 키홈들(keyways) 내부에 수용되는, 키들(keys)이 구비되어 출력 샤프트(및 따라서 제2 나사 부재)가 회전하는 것을 방지한다. 그러나, 키홈들은, 또한 따라서 지지 튜브는, 출력 샤프트의 키들이 그 안에 수용된 상태로 유지되도록 적어도 액추에이터의 스트로크 길이만큼은 되어야 한다. 이는 어셈블리의 전체 길이를 증가시키므로, 더 다루기 어렵게 된다.
SPR과 같은 스폿 접합 공정들(spot-joining operations)에서, 활용되는 액추에이터는 (셀프 피어싱 리벳과 같은) 파스너(fastener)를 펀치에 공급하기 위한 메커니즘을 포함해야 한다. 일반적으로 이는 하우징 및 출력 샤프트에 동시에 상대적으로 이동 가능한 노즈 피스(nose piece)를 통해 달성된다. 노즈 피스는 연장 위치(extended position)에 고정되는데, 여기서 그것은 스트리퍼 스프링에 의해 펀치의 팁(tip)보다 더 돌출한다. 리벳 공급 기구는 노즈 피스에 포함되거나 장착된다. 액추에이터의 출력 샤프트가 전방으로 전진할 때(즉, 공작물(workpiece) 쪽으로 연장할 때), 노즈 피스(또는 그에 장착된 구성 요소)는 공작물에 제일 먼저 접촉한다. 공작물 쪽으로 출력 샤프트가 더 연장하면 출력 샤프트가 노즈 피스에 상대적으로 전방으로 이동하여, 즉 노즈 피스가 출력 샤프트에 상대적으로 후방으로 이동하여, 스트리퍼 스프링을 압축한다. 리벳 삽입 후, 출력 샤프트가 후퇴하기 시작할 때 노즈 피스는 스트리퍼 스프링에 의해 전방으로 계속 압박된다. 그러므로 노즈 피스는 출력 샤프트에 상대적으로 전방으로 다시 이동한다. 노즈 피스의 이 왕복 운동은 리벳 공급 메커니즘을 구동하는 데에 사용되어, 다음 리벳을 펀치 전방의 위치로 전진시킨다.
SPR과 같은 일부의 스폿 접합 응용물들에서, 접합부의 품질은 리벱 삽입 도중 공작물을 클램프하는 것에 의해 개선될 수 있다. 이는 일반적으로 노즈 피스 상에 배치되거나 장착된 환형의 클램프면을 사용하여 달성된다. 노즈 피스가 출력 샤프트에 상대적으로 그것의 최후방 위치에 도달할 때 클램프 스프링은 노즈 피스에 추가적인 힘을 가함으로써 증가된 힘으로 그것을 전방으로 압박(따라서 공작물에 대하여 클램프면을 가압)하도록, 클램프 스프링이 배치된다. 이 증가된 힘은 출력 샤프트가 그 전방 이동을 완료하는 동안 유지되어, 리벳이 삽입되는 동안 공작물을 클램프한다.
노즈 피스가 스트리퍼 스프링과 클램프 스프링에 의해 전방으로 압박되므로, 그것에 아무런 힘이 가해지지 않을 때는, 그것은 가능한 최대 범위까지 전방으로 돌출한다. 이는 액추에이터 어셈블리의 전체 길이를 증가시킨다. 액추에이터 어셈블리가, 예를 들면 다이에 대향하여, 힘 반응 프레임에 장착되어 있으면, 이는 출력 샤프트가 후퇴될 때 다이와 노즈 피스의 팁(tip) 사이의 작은 간극을 발생시킨다. 이는, 이어서, 그 갭(gap)에 삽입될 수 있는 공작물의 크기를 제한한다. 이 갭에 끼워지기에는 공작물이 너무 큰 경우, 유일한 옵션은 증가된 스트로크 길이(따라서 더 큰 갭을 가로질러 다이까지 이동할 수 있음)를 가진 액추에이터를 활용하는 것이다. 이는 필요한 액추에이터 어셈블리의 전체적인 크기와 무게를 증가시킨다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점들을 완화 또는 제거하고/하거나 개선되거나 대안적인 리니어 액추에이터 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 리니어 액추에이터 어셈블리가 제공된다. 이 리니어 액추에이터 어셈블리는,
하우징;
액추에이터 어셈블리 축을 정의하는 출력 샤프트로서, 상기 하우징에 대한 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 상기 액추에이터 어셈블리 축을 따라 이동 가능한 상기 출력 샤프트;
상기 출력 샤프트에 슬라이드 가능하게 장착되고 상기 출력 샤프트에 대한 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동 가능한 노즈 피스(nose piece); 및
부압 장치(negative pressure device)
를 포함하고,
상기 노즈 피스와 상기 출력 샤프트는 일정량의 유체를 포함하는 챔버를 함께 정의하되, 상기 챔버의 부피는 상기 노즈 피스가 상기 연장 위치에 있을 때보다 상기 노즈 피스가 상기 후퇴 위치에 있을 때 더 작으며;
상기 부압 장치는 상기 챔버에 연결될 수 있으며; 그리고
상기 밀폐된 부피 내의 압력을 감소시킴으로써 상기 노즈 피스를 상기 연장 위치로부터 상기 후퇴 위치를 향해 압박하도록 상기 부압 장치는 선택적으로 작동 가능하다.
액추에이터 어셈블리가 (예를 들어) 다이에 대향하는 힘 반응 프레임(force reaction frame)에 장착되는 경우에, 부압 장치에 의해 후퇴 위치를 향해 이동 가능한 노즈 피스는, 노즈 피스와 다이 사이의 간극(gap)이커지게 할 수있다. 이것은, 이어서, 동일한 스트로크 길이의 종래의 액추에이터에서 가능한 것보다 더 큰 공작물들이 힘 반응 프레임에 삽입될 수 있게 한다. 이러한 방식으로 액추에이터 어셈블리의 축 방향 길이를 선택적으로 감소시키는 능력에 의해 제공될 수 있는 소형화(compactness)는 또한,힘 반응 프레임이 사용하지 않는 경우와 같은, 다른 상황들에서도 유익할 수 있다.
본 발명의 제1 측면에 따른 구성에서:
노즈 피스와 출력 샤프트는 일정량의 유체를 포함하는 추가 챔버를 함께 정의할 수 있고, 이 추가 챔버의 부피는, 노즈 피스가 연장 위치에 있을 때보다 후퇴 위치에 있을 때 더 크고; 그리고
부가 챔버는 가압 유체(pressured fluid)의 공급원에 연결될 수 있고, 상기 공급원으로부터의 유체의 도입이 상기 챔버의 부피를 증가시키도록 구성됨으로써, 노즈 피스를 연장 위치로부터 후퇴 위치를 향해 압박할 수 있다.
부압 장치는 노즈 피스을 통해 상기 챔버에 연결될 수 있다.
노즈 피스를 통해 상기 챔버에 접속되는 부압 장치는, 노즈피스가 더 접근 가능함으로써, 전체로서의 어셈블리에 설계 제약(design constraints)을 더 적게 가하는 점에서 유익할 수 있다.
대안으로서, 부압 장치는 출력 샤프트를 통해, 또는 노즈 피스와 출력 샤프트에 의해 정의되는 그것들 사이의 접합부(junction)에서, 상기 챔버에 연결될 수 있다.
부압 장치는 저압 가스의 탱크를 포함할 수 있는데, 그 경우 부압 장치의 작동은 상기 탱크와 챔버 사이의 밸브를 개방하는 것을 포함할 수 있다. 대안으로서, 부압 장치는 로브(lobe) 펌프, 스크류 펌프, 피스톤 펌프 또는 인젝터 분사(injector-jet) 펌프 (예를 들면, 벤츄리(Venturi) 펌프)와 같은 펌프를 포함할 수 있는데, 그 경우 부압 장치의 작동은 펌프를 활성화시키는 것을 포함할 수 있다.
부압 장치의 작동은, 후퇴 위치로, 또는 연장 위치와 후퇴 위치 사이의 중간 위치로, 노즈 피스을 압박할 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 리니어 액추에이터 어셈블리가 제공된다. 이 리니어액추에이터 어셈블리는,
하우징;
액추에이터 어셈블리 축을 정의하는 출력 샤프트로서, 상기 하우징에 대한 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 상기 액추에이터 어셈블리 축을 따라 이동 가능한 상기 출력 샤프트; 및
상기 출력 샤프트에 슬라이드 가능하게 장착되고 상기 출력 샤프트에 대한 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동 가능한 노즈 피스(nose piece)
를 포함하고,
상기 노즈 피스와 상기 출력 샤프트는 일정량의 유체를 포함하는 챔버를 함께 정의하되, 상기 챔버의 부피는 상기 노즈 피스가 상기 연장 위치에 있을 때보다 상기 노즈 피스가 상기 후퇴 위치에 있을 때 더 크며; 그리고
상기 챔버는 가압 유체(pressured fluid)의 공급원에 연결될 수 있고, 상기 공급원으로부터의 유체의 도입이 상기 챔버의 부피를 증가시키도록 구성됨으로써, 노즈 피스를 연장 위치로부터 후퇴 위치를 향해 압박할 수 있다.
액추에이터 어셈블리가, 예를 들어, 다이에 대향하는 힘 반응 프레임(force reaction frame)에 장착되는 경우에, (가압 유체의 공급원으로부터 유체를 공급함으로써)상기 챔버의 부피를 증가시키는 것에 의해 후퇴 위치를 향해 이동 가능한 노즈 피스는, 노즈 피스와 다이 사이의 간극이 커지게 할 수 있다. 본 발명의 제1 측면과 마찬가지로, 이것은 동일한 스트로크 길이의 종래의 액추에이터에서 가능한 것보다 더 큰 공작물들이 힘 반응 프레임에 삽입될 수 있게 한다. 또한, 이러한 방식으로 액추에이터 어셈블리의 축 방향 길이를 선택적으로 감소시키는 능력에 의해 제공될 수 있는 소형화(compactness)는 또한, 힘 반응 프레임이 사용하지 않는 경우와 같은, 다른 상황들에서도 유익할 수 있다.
본 발명의 제2 측면에서, 또는 본 발명의 제1 측면이 상기 추가 챔버를 포함하는 경우, 가압 유체의 공급원은 압축 가스의 탱크, (전술한 예들 중 임의의 것과 같은) 펌프, 또는 임의의 적절한 수단일 수 있다.
본 발명의 임의의 측면에서, 상기 노즈 피스는 단일 구성 요소 또는 다중-부품(multi-part) 어셈블리일 수 있다. 그것은 파스너 이송기구(fastener feed mechanism) 및/또는 공작물 클램핑 표면(clamping surface)을 포함하거나 그에 접속될 수 있다.
상기 챔버들 또는 그 중 적어도 하나(The or at least one of the chambers)는 임의의 적합한 유체, 예컨대 질소 또는 공기와 같은 기체(또는 기체들의 혼합물(mixture)), 또는 오일(oil)이나 물과 같은 액체(또는 액체들의 혼합물)를 포함할 수 있다.
상기 챔버 또는 각각의 챔버(The or each chamber)는 임의의 적절한 형태, 예컨대 원통형, 프리즘형(prismic), 환형(annular)및/또는 분할된(segmented) 형상을 취할 수 있다.
상기 챔버들 또는 그 중 적어도 하나는 선택적으로 밀봉되도록 구성됨으로써, 노즈 피스와 출력 샤프트가 가스 스프링기구(gas spring mechanism)를 공동으로 형성하도록 할 수 있다. 이 가스 스프링은 인장(in tension) 및/또는 압축(in compression) 작동하도록 구성될 수 있다. 가스 스프링이 압축 작동하도록 구성되어 있는 경우, 해당 챔버는, 유체만 포함하거나 아무 것도 포함하지 않는 것(예를 들면, 언로드 될 때 부피가 제로(0)이거나 진공을 포함하는 것)보다는, 일정량의 가스를 포함해야 한다.
가스 스프링 기구를 형성하는 노즈 피스 및 출력 샤프트는, 노즈 피스와 출력 샤프트 사이의 탄성 바이어스(resilient bias)를 제공하는 점에서 도움이 될 수 있다. 예를 들면, 가스 스프링 기구는, 액추에이터 어셈블리가 스폿 접합 응용물들에 사용되는 경우 스트리퍼(stripper) 스프링 및/또는 클램핑(clamping) 스프링 대신에 사용될 수 있다.
대안적으로, 상기 또는 각 챔버는 개방(unsealed) 상태로 있을 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 제1 측면에서 부압 장치가 이젝터 분사(ejector-jet) 펌프이고, 그것에 연결된 챔버는 상기 펌프와 연속 유체 연통되어(in continuous fluid communication) 있을 수 있다. 이 경우, 펌프가 작동하지 않았을 때 그 챔버 내의 압력은 대기압과 대등해질 것이고, 펌프가 작동했을 때 대기압 아래로 감소될 것이다.
노즈 피스는 상기 챔버들 또는 그 중 적어도 하나의 일부를 정의하는 캐비티(cavity)를 포함할 수 있다.
캐비티는 임의의 적절한 형태를 취할 수 있는데, 예를 들면 그것은 원통형, 프리즘형(prismic), 환형(annular) 및/또는 분할된(segmented) 형상일 수 있다.
대안으로서, 노즈 피스에 의해 정의된 상기 챔버 또는 각각의 챔버의 부분은 편평하거나 볼록한 벽일 수 있다.
(전술한 바와 같이) 본 발명의 제1 측면에서 부압 장치는 노즈 피스를 통해 상기 챔버에 연결 가능하고, 노즈 피스는 부압 장치에 연결 가능한 챔버의 일부를 정의하는 캐비티를 포함하고, 부압 장치는 그 캐비티에 연결 가능하다.
출력 샤프트는 상기 챔버들 또는 그 중 적어도 하나의 일부를 정의하는 캐비티를 포함할수 있다.
캐비티는 임의의 적절한 형태를 취할 수 있는데, 예를 들면 그것은 원통형, 프리즘형(prismic), 환형(annular) 및/또는 분할된(segmented) 형상일수 있다.
대안으로서, 출력 샤프트에 의해 정의된 상기 또는 각 챔버의 부분은 편평하거나 볼록한 벽일수 있다.
노즈 피스는 출력 샤프트의 상기 캐비티 내에 슬라이드 가능하게 수용될 수 있다.
대안적으로, 노즈는, (존재하는 경우) 부분적으로 챔버를 정의하는 것(캐비티)가 아니라 출력 샤프트의 캐비티 내에 슬라이드 가능하게 수용될 수 있거나, 출력 샤프트는 (캐비티가 상기 챔버들 또는 그 중 하나를 부분적으로 정의할 수 있거나 할 수 없는 경우) 노즈 피스의 캐비티 내에 슬라이드 가능하게 수용될 수 있다. 대안적으로, 노즈 피스와 출력 샤프트는 임의의 다른 적합한 방식으로 슬라이드 가능하게 장착될수 있다.
리니어 액추에이터 어셈블리는, 출력 샤프트에 연결되고 노즈 피스 내의 개구 내측으로 돌출하는 플런저(plunger)를 더 포함할 수 있다.
리니어 액추에이터 어셈블리는, 연장 위치로부터 후퇴 위치를 향해 노즈 피스를 압박하도록 배치된 탄성 요소(resilient element)를 더 포함할 수 있다.
탄성 요소는, 노즈 피스와 출력 샤프트 사이에 탄성 바이어스를 제공하는 점에서 유익할 수 있다. 탄성 바이어스가 또한 전술한 가스 스프링 기구에 의해 제공되는 경우, 탄성 요소로부터의 탄성 바이어스는 이를 보충하거나 거스를수 있다.
탄성 요소는, 노즈 피스를 연장 위치로 압박하도록 배치되거나(예를 들어 액추에이터 어셈블리가 스폿 접합 응용물들에 사용되는 경우 그것은 스트리퍼 스프링으로서 기능할 수 있다), 연장 위치와 후퇴 위치 사이의 중간 위치로 압박하도록 배치될 수 있다(예를 들어 액추에이터 어셈블리가 스폿 접합 응용물들에 사용되는 경우 그것은 클램프 스프링으로서 기능할 수 있다).
탄성 요소는 봉(rod), 튜브(tube) 또는 블록과 같은 탄성 부재일 수 있거나, 코일 스프링, 볼류트(volute) 스프링, 판 스프링(leaf spring), 벨빌(Belleville)와셔, 또는 가스 스프링과 같은 스프링일 수 있다.
탄성 요소는 상기 챔버들 또는 그들 중 적어도 하나의 내측에 배치될 수 있다. 이는 유익한 소형 구조를 제공할 수 있다.
노즈 피스 및/또는 출력 샤프트가 상기 챔버들 또는 그들 중 적어도 하나의 일부분을 정의하는 캐비티를 포함하는 경우, 탄성 요소는 그 캐비티 내에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다. 대안적으로, 탄성 요소는 출력 샤프트 및/또는 노즈 피스의 외부와 같이, 임의의 다른 적절한 위치에 배치될 수 있다.
본 발명의 제1 또는 제2 측면에 따른 구성에서:
리니어 액추에이터 어셈블리는 제1 나사 부재를 하우징에 상대적으로 회전시키도록 구성되는 모터를 더 포함할 수 있고;
출력 샤프트는 제2 나사 부재를 포함할 수 있으며; 그리고
제1 및 제2 나사 부재의 나사산들은, 직접적으로 또는 간접적으로 서로 작용함으로써 제2 나사 부재에 상대적인 제1 나사 부재의 회전을 제2 나사 부재의 직선 운동으로 변환하여 출력 샤프트를 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 운동시키도록 구성될 수 있다.
나사 부재는, 스크류나사산(screw thread), 러그(lug)를 수용하기 위한 나선 홈(helical groove) 또는 나선 홈 내에 수용되는 러그와 같은, 나선형 운동 변환 인터페이스(helical motion transfer interface)를 갖는 임의의 구성 요소로 간주될 수 있다.
모터는 전기, 유압 또는 공압 모터일 수 있다.
제2 나사 부재는 출력 샤프트와 일체일 수 있거나, 그에 결합되는 별도의 구성 요소일수 있다.
출력 샤프트와 하우징은 정상 사용 내내 출력 샤프트와 하우징의 상대적인 회전을 제한하도록 구성되는 상호 보완적인 회전 방지 돌기들(features)을 구비할 수 있다.
회전 방지 돌기들은 정상 사용 내내 출력 샤프트와 하우징의 상대적인 회전을 실질적으로 방지하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 그것들은 270도, 180도 또는 90도와 같은 각도 범위로 상대 회전을 제한하도록 구성될 수 있다.
출력 샤프트는 제1 나사 부재에 적어도 부분적으로 수용되는 위치로 이동 가능할 수 있다.
그 대신에 또는 부가적으로, 출력 샤프트는, 출력 샤프트의 회전 방지 돌기가 제1 나사 부재의 나사산들과 축 방향으로 중첩하는 위치로 이동 가능할 수 있다.
출력 샤프트가, 제1 나사 부재에 적어도 부분적으로 수용되는 위치로 이동 가능하고 또한 출력 샤프트의 회전 방지 돌기가 제1 나사 부재의 나사산들과 축 방향으로 중첩하는 위치로 이동 가능한 경우, 그 위치들은 동일하거나 동일하지 않을 수 있다.
본 발명의 제3 측면에 따르면, 리니어 액추에이터 어셈블리가 제공된다. 이 리니어 액추에이터 어셈블리는,
하우징;
상기 하우징에 상대적으로 제1 나사 부재를 회전시키도록 구성되는 모터; 및
제2 나사 부재를 포함하는 출력 샤프트로서, 액추에이터 어셈블리 축을 정의하고 상기 하우징에 대한 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 상기 액추에이터 어셈블리 축을 따라 이동 가능한 상기 출력 샤프트
를 포함하고,
상기 출력 샤프트 및 상기 하우징은 정상 사용 내내 상기 출력 샤프트와 상기 하우징의 상대적인 회전을 제한하도록 구성되는 상호 보완적인 회전 방지 돌기들(features)을 구비하고;
상기 제1 및 제2 나사 부재의 나사산들은, 직접적으로 또는 간접적으로 서로 작용함으로써 상기 제2 나사 부재에 상대적인 상기 제1 나사 부재의 회전을 상기 제2 나사 부재의 직선 운동으로 변환하여 상기 출력 샤프트를 상기 연장 위치와 상기 후퇴 위치 사이에서 운동시키도록 구성되며; 그리고
상기 출력 샤프트는, 상기 출력 샤프트의 상기 회전 방지 돌기가 상기 제1 나사 부재의 나사산들과 축 방향으로 중첩하는 위치로 이동 가능하다.
상기 위치로 이동 가능한 출력 샤프트는, 액추에이터가, 회전 방지 돌기들을 구비한 구성 요소들이 액추에이터에 끼워지는 종래의 액추에이터(그 중 하나는, 전술한 바와 같이, 액추에이터의 스트로크 길이만큼 길어야 한다)보다 축 방향으로 짧아지게 할 수 있다.
출력 샤프트의 회전 방지 돌기는, 모든 위치에서, 일정 범위의 위치에서, 또는 단일 위치에서, 제1 나사 부재의 나사산들과 축 방향으로 중첩할 수 있다.
모터는 전기, 유압 또는 공압 모터일 수 있다.
제2 나사 부재는 출력 샤프트와 일체일 수 있거나, 그에 결합되는 별도의 구성 요소일 수 있다.
상기 위치는 연장 위치, 후퇴 위치, 또는 다른 위치(예를 들어 연장 및 후퇴 위치 사이의 중간 위치, 또는 연장 위치 및 후퇴 위치를 넘어서는 위치)일 수 있다.
출력 샤프트는 제1 나사 부재에 적어도 부분적으로 수용되는 위치로 이동 가능할 수 있다. 상기 위치는 출력 샤프트의 회전 방지 돌기가 제1 나사 부재의 나사산들과 축 방향으로 중첩하는 위치와 동일하거나 동일하지 않을 수 있다.
출력 샤프트가 제1 나사 부재에 적어도 부분적으로 수용되는 위치로 이동 가능한, 본 발명의 임의의 측면에 따른 구조에서, 출력 샤프트는, 출력 샤프트의 회전 방지 돌기가 제1 나사 부재의 나사산들과, 그것들의 축 방향 길이의 적어도 20%만큼, 축 방향으로 중첩하는 위치로 이동 가능할 수 있다. 예를 들어, 출력 샤프트는, 출력 샤프트의 회전 방지 돌기가 제1 나사 부재의 나사산들과, 그것들의 축 방향 길이의 적어도 30% 또는 적어도 40%만큼, 축 방향으로 중첩하는 위치로 이동 가능할 수 있다.
또한, 출력 샤프트는, 출력 샤프트의 회전 방지 돌기가 제1 나사 부재의 나사산들과, 그것들의 축 방향 총 길이의 적어도 50%만큼, 축 방향으로 중첩하는 위치로 이동 가능할 수 있다. 예를 들어, 출력 샤프트는, 출력 샤프트의 회전 방지 돌기가 제1 나사 부재의 나사산들과, 그것들의 축 방향 총 길이의 적어도 60% 또는 적어도 70%만큼, 축 방향으로 중첩하는 위치로 이동 가능할 수 있다.
출력 샤프트는, 출력 샤프트의 회전 방지 돌기가 실질적으로 그것의 축 방향 전체 길이만큼 제1 나사 부재의 나사산들과 중첩하는 위치로 이동 가능할 수 있다.
본 발명의 제4 측면에 따르면, 리니어 액추에이터 어셈블리가 제공된다. 이 리니어 액추에이터 어셈블리는,
하우징;
상기 하우징에 상대적으로 제1 나사 부재를 회전시키도록 구성되는 모터; 및
제2 나사 부재를 포함하는 출력 샤프트로서, 액추에이터 어셈블리 축을 정의하고 상기 하우징에 대한 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 상기 액추에이터 어셈블리 축을 따라 이동 가능한 상기 출력 샤프트
를 포함하고,
상기 출력 샤프트 및 상기 하우징은 정상 사용 내내 상기 출력 샤프트와 상기 하우징의 상대적인 회전을 제한하도록 구성되는 상호 보완적인 회전 방지 돌기들(features)을 구비하고;
상기 제1 및 제2 나사 부재의 나사산들은, 직접적으로 또는 간접적으로 서로 작용함으로써 상기 제2 나사 부재에 상대적인 상기 제1 나사 부재의 회전을 상기 제2 나사 부재의 직선 운동으로 변환하여 상기 출력 샤프트를 상기 연장 위치와 상기 후퇴 위치 사이에서 운동시키도록 구성되며; 그리고
상기 출력 샤프트는, 상기 출력 샤프트가 상기 제1 나사부재에 적어도 부분적으로 수용되는 위치로 이동 가능하다.
제1 나사 부재 내에 적어도 부분적으로 수용 가능한 제2 나사 부재는, 제2 나사 부재, 및 실제로 전체로서의 출력 샤프트에 가해지는 설계 제약의 수를 줄일 수 있다. 예를 들어, 그것은 출력 샤프트가 중앙 캐비티를 정의하게 할 수 있는데, 이는 전술한 바와 같이 챔버의 일부를 형성할 수 있거나, 종래의 가스 스프링 기구의 챔버의 일부를 형성할 수 있거나, 스트리퍼 스프링 및/또는 클램프 스프링과 같은 다른 구성 요소들을 포함하도록 사용될 수 있다. 반대로, 제1 나사 부재가 고체 로드(solid rod)인 기존의 구조에서는, 액추에이터 어셈블리가 지나치게 길어지는 것을 피하기 위해 출력 샤프트는 상기 로드를 수용하도록 튜브 형상이어야 한다. 이는, 출력 샤프트가 전술한 바와 같은 다른 구성 요소들을 포함하는 것을 방지한다. 그러면 이들 구성 요소는 다른 곳에 수용되어, 전체로서의 액추에이터 어셈블리의 크기를 증가시켜야 한다.
출력 샤프트는 모든 위치에서, 일정 범위의 위치에서, 또는 단일 위치에서, 제1 나사 부재 내에 적어도 부분적으로 수용될 수 있다.
제1 나사 부재 내에 수용되는 출력 샤프트의 부분은, 제2 나사 부재의 일부 또는 전부, 및/또는 출력 샤프트의 나머지 부분의 일부 또는 전부일 수 있다.
제1 나사 부재는 암나사(internally threaded)일 수 있다. 출력 샤프트의 적어도 일부는, 출력 샤프트가 상기 위치에 있을 때 제1 나사 부재의 암나사산들(internal threads)에 수용될 수 있다.
상기 위치는 연장 위치, 후퇴 위치, 또는 다른 위치(예를 들어 연장 및 후퇴 위치 사이의 중간 위치, 또는 연장 위치 및 후퇴 위치를 넘어서는 위치)일 수 있다.
출력 샤프트가 제1 나사 부재에 적어도 부분적으로 수용되는 위치로 이동 가능한, 본 발명의 임의의 측면에 따른 구조에서, 제1 나사 부재는 암나사일 수 있고, 출력 샤프트는, 적어도 그 일부가 제1 나사 부재의 나사산들의 축 방향 총 길이의 적어도 50%의 깊이로 제1 나사 부재의 나사산들에 수용되는 위치로 이동 가능할 수 있다. 예를 들어, 출력 샤프트는, 적어도 그 일부가 제1 나사 부재의 나사산들의 축 방향 총 길이의 적어도 30% 또는 적어도 40%의 깊이로 제1 나사 부재의 나사산들에 수용되는 위치로 이동 가능할 수 있다.
또한, 출력 샤프트는, 적어도 그 일부가 제1 나사 부재의 나사산들의 축 방향 총 길이의 적어도 50%의 깊이로 제1 나사 부재의 나사산들에 수용되는 위치로 이동 가능할 수 있다. 예를 들어, 출력 샤프트는, 적어도 그 일부가 제1 나사 부재의 나사산들의 축 방향 총 길이의 적어도 60% 또는 적어도 70%의 깊이로 제1 나사 부재의 나사산들에 수용되는 위치로 이동 가능할 수 있다.
출력 샤프트는, 적어도 그 일부가 실질적으로 제1 나사 부재의 나사산들의 축 방향 전체 길이를 따라 제1 나사 부재의 나사산들에 수용되는 위치로 이동 가능할 수 있다. 하나의 대안으로서, 제1 나사 부재는 수나사(externally threaded)일 수 있고, 제2 나사 부재는 제1 나사 부재의 다른(alternative) 위치에 적어도 부분적으로 수용될 수 있다.
출력 샤프트와 하우징이 상호 보완적인 회전 방지 돌기들을 구비하고 있는, 본 발명의 임의의 측면에 따른 구조에서, 상호 보완적인 회전 방지 돌기들은 하우징과 출력 샤프트 중 하나에 구비되는 키(key)를 포함할 수 있고, 이는 하우징과 출력 샤프트 중 다른 하나에 구비된 키홈(keyway) 내측으로 돌출한다.
대안으로서, 출력 샤프트는 단면이 비-원형(non-circular)일 수 있고 하우징의 상보적인 개구에 수용될 수 있다 (예를 들어, 출력 샤프트는 육각형일 수 있고 하우징의 육각형 개구에 수용될 수 있다).
키는 하우징에 구비될 수 있고 키홈은 출력 샤프트에 구비될 수 있다.
출력 샤프트에 제공되는 키홈은, 키가 출력 샤프트에 장착되는 경우 존재할 수 있는 (예를 들면, 하우징 또는 제1 나사 부재와의) 충돌 위험을 제거하는 점에서 도움이 될 수 있다.
대안적으로, 키는 출력 샤프트에 구비되고 키홈은 하우징에 구비될 수 있다.
제1 및 제2 나사 부재를 포함하는 본 발명의 임의의 측면에 따른 구조에서, 제1 및 제2 나사 부재는 하나 이상의 중간 나사 부재들을 통해 서로 간접적으로 작용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 나사 부재, 제2 나사 부재 및 중간 나사 롤러들은 롤러 스크류 기구(roller screw mechanism)를 형성할 수 있다. 대안적으로, 제1 및 제2 나사 부재는 하나 이상의 비-나사(non-threaded) 중간 부재들을 통해 서로 간접적으로 작용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 나사 부재와 중간 부재들은 볼 스크류기구(ball screw mechanism)를 형성할 수 있다. 또 다른 대안으로서, 제1 및 제2 나사 부재는 서로 직접적으로 작용하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 그것들은 리드 스크류 기구(lead screw mechanism)를 형성할 수 있다).
본 발명의 제3 또는 제4 측면에 따른 리니어 액추에이터 어셈블리는, 출력 샤프트에 슬라이드 가능하게 장착되고 출력 샤프트에 상대적인 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동 가능한 노즈 피스를 더 포함할 수 있다.
노즈 피스를 포함하는 본 발명의 임의의 측면에 따른 구조에서, 리니어 액추에이터 어셈블리는, 출력 샤프트에 상대적인, 또는 액추에이터 몸체에 상대적인, 노즈 피스의 위치를 검출하는 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 센서는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 그것은 광학(optical)(예컨대, 레이저), 자기(magnetic), 유도(inductive), 정전 용량(capacitive) 또는 와전류(eddy current) 인코더일 수 있다.
본 발명의 제5 측면에 따르면, 임의의 선행 청구항에 따른 리니어 액추에이터 어셈블리를 포함하는 스폿 접합 장치가 제공되는데, 여기서 리니어 액추에이터 어셈블리의 출력 샤프트는 파스너 또는 다이를 구동하거나 클린칭(clinching) 또는 마찰 교반 스폿 용접 공정을 일으키는 펀치에 연결된다.
본 발명의 제5 측면에 따른 스폿 접합 장치는, 본 발명의 제1, 제2, 제3 및 제4 측면과 관련하여 설명된 하나 이상의 이점들(예컨대, 공작물의 형상, 및/또는 소형화의 더 넓은 다양성을 처리할 수 있는 능력)을 제공할 수 있다.
출력 샤프트가 플런저를 포함하는 경우, 펀치는 플런저에 연결될 수 있다.
본 발명의 제6 측면에 따르면, 제품의 제조 방법이 제공되는데, 이 방법은, 본 발명의 제5 측면에 따른 스폿 접합 장치를 이용하여 공작물의 두 개 이상의 층들을 고정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제6 측면에 따른 방법은, 본 발명의 제1, 제2, 제3 및 제4 측면과 관련하여 설명된 하나 이상의 이점들(예컨대, 공작물의 형상, 및/또는 소형화의 더 넓은 다양성을 처리할 수 있는 능력) 덕분에 더 융통성 있고 폭넓게 응용 가능할 수 있다. 이러한 증가된 융통성 및 광범위한 적용 가능성은 특정 제품 또는 일련의 제품들을 제조하는 데 요구되는 장치의 부품들(pieces)의 수를 줄일 수 있으므로, 그 제품들을 제조할 수 있는 제조 장치의 크기 및/또는 비용을 줄일 수 있다.
본 발명의 제7 측면에 따르면, 본 발명의 제5 측면에 따른 스폿 접합 장치 또는 제6 측면에 따른 방법을 이용하여, 하나 이상의 층들을 함께 고정하여 형성된 공작물을 포함하는 제품이 제공된다.
본 발명의 제7 측면에 따른 제품은, 본 발명의 제5 및/또는 제6 측면의 증가된 융통성 및/또는 응용 가능성 덕분에 그것에 가해지는 설계 제약이 더 적을 수 있다. 예를 들어, 필요한 제조 장치의 크기 및/또는 비용이 감소된 덕분에 상기 제품은 감소된 비용으로 제조될 수 있다 (이는 전술한 바와 같다). 대안적으로 또는 부가적으로, 상기 제품은, 종래 방법 및 장치에 의해서는 접합될 수 없거나, 경제적으로 접합될 수 없는, 형상의 공작물을 포함할 수 있다.
본 발명의 제6 또는 제7 측면과 관련하여, 제품은 (오토바이, 자동차, 밴(van), 트럭(lorry) 또는 항공기(aircraft)와 같은) 운송 수단(vehicle)일 수 있다. 공작물의 층들의 예는 차량의 새시(chassis), 열/소음 차폐 패널및 자동차 차체(bodywork) 패널을 포함한다. 보다 일반적으로, 종래의 공작물 층들은 보통 금속(예컨대 강철(steel) 또는 알루미늄)이지만, 폴리머 또는 복합 재료(예컨대, 탄소 섬유)와 같은 임의의 다른 적합한 재료일 수 있다.
이제 본 발명의 구체적인 실시예들이, 예시로서만, 도면을 참조하여 설명될 것이다:
도 1은 공지된 모터-구동형 리니어 액추에이터의 측 단면도이다;
도 2는, 부분 단면도에, 도 1의 리니어 액추에이터를 포함하는, 공지된 리니어 액추에이터 어셈블리의 측면도이고;
도 3은 도 2의 리니어 액추에이터 어셈블리의 일부의 측 단면도이다;
도 4는 출력 샤프트가 후퇴 위치에 있고 노즈 피스가 연장 위치에 있는, 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 액추에이터 어셈블리의 측 단면도이다;
도 5a는, 힘 반응 프레임의 팔에 장착된, 도 2의 액추에이터 어셈블리의 측면도이다;
도 5b는, 힘 반응 프레임의 팔에 장착된, 본 실시예의 리니어 액추에이터 어셈블리의 측면도이다;
도 6은, 출력 샤프트는 부분-연장(partially-extended) 위치에 있고 노즈 피스는 연장 위치에 있는, 본 실시예의 리니어 액추에이터 어셈블리의 측 단면도이다;
도 7은, 출력 샤프트는 다른 부분-연장(partially-extended) 위치에 있고 노즈 피스는 부분-후퇴(partially-retracted) 위치에 있는, 본 실시예의 리니어 액추에이터 어셈블리의 측 단면도이다;
도 8은 본 실시예의 리니어 액추에이터 어셈블리의 부분 확대 단면도이다;
도 9는 본 실시예의 변형예에 따른 리니어 액추에이터 어셈블리의 일부의 측 단면도이다;
도 10은 본 실시예의 다른 변형예에 따른 리니어 액추에이터의 후방 측 단면도이다.
도 1은 공지된 구조의 전기 모터-구동형 리니어 액추에이터(2)를 도시한다. 이는 하우징(4), 모터(미도시), 및 출력 샤프트(6)를 포함한다. 모터는, 구동 벨트(미도시)에 의해, 롤러 스크류 샤프트 형태로, 제1 나사 부재(8)에 연결된다. 출력 샤프트(6)는, 암나사 롤러 너트(internally-threaded roller nut)의 형태인 제2 나사 부재(10)를 포함한다. 롤러 너트(10)가 아닌 출력 샤프트(6)의 부분은 이하에서 본체(12)로 지칭될 것이다. 출력 샤프트(6)는 도 1의 시각에서 수직 방향인 종축(longitudinal axis)을 정의한다. 이 종축은 액추에이터 축에 대응한다.
출력 샤프트(6)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 후퇴 위치와 연장 위치 사이에서 액추에이터 축을 따라 이동 가능하며, 하우징(4)으로부터 (도 1의 시각에서 아래 방향으로) 더 많이 돌출한다. 출력 샤프트(6)가 후퇴 위치에 있을 때, 제1 나사 부재(8)의 일부분이 출력 샤프트(6)의 캐비티(cavity, 14) 내에 수용된다. 이는, 출력 샤프트가 후퇴 위치에 있을 때 제1 나사 부재(8)와 출력 샤프트(6)가 '중첩(nested)'될 수 있도록 함으로써, 액추에이터 어셈블리(22)의 전체적인 축 방향 길이를 감소시킨다. 캐비티(14)는 제2 나사부재(10)를 줄곧 통해 본체(12)의 축 방향 길이 대부분을 따라 이어진다. 출력 샤프트(6)가 연장 위치에 있을 때, 롤러 스크류 샤프트(8)는 롤러 너트에 의해 정의된 캐비티(14)의 일부분의 내측으로만 돌출한다.
특히 SPR과 같은 고성능(high-force) 응용물들을 위한 액추에이터에서는, 제2 나사 부재(10) 내부에 중첩될 수 있는 것은 보편적으로 제1 나사 부재(8)이지, 그 반대는 아님을 주목해야 한다. 이는 (합리적인 한계 내에서) 주어진 단면적에 대해, 튜브 형상 부재는 고체 원통보다 굽힘 모멘트에 대한 저항력이 더 강하기 때문이다. 그러한 액추에이터들은 주로 인장 및/또는 압축 하중에서 작동하도록 설계되어 있지만, 많은 응용물들에서 어느 정도의 횡방향 하중은 불가피할 수 있다. 예를 들어, SPR에서 액추에이터(2)는 C-프레임과 같은 힘 반응 프레임의 일단에 장착될 수 있다. 리벳 삽입 중에 C-프레임은 약간 만곡하고 그것의 팔들(arms)은 서로로부터 외측으로 벌어진다. 이 꺾임(deflection)은 액추에이터 축을 기울어지게 함으로써 그것이 더 이상 공작물의 평면에 수직하지 않게 하고, 결과적으로 공작물로부터 반력이 횡방향 성분을 가지고 이는 출력 샤프트(6)가 견뎌야 한다. 추가적으로, 하우징(4) 내부에서 회전되는 것이 롤러 스크류 너트(8)가 아니라 롤러 너트(10)가 되도록 도 1의 액추에이터(2)가 변경되면, 베어링들(16)이 롤러 너트(10)(또는 본체(12))와 하우징(4) 사이로 재배치되어야 할 것이다. 이는 하우징(4)의 직경, 나아가 액추에이터(2)의 무게와 크기(bulk)가 증가할 것을 요구할 것이다.
제1 나사 부재(8)는, 세 세트의 베어링들(16)에 의해 하우징(4) 내에서 회전하도록 장착된다. 제1 및 제2 나사 부재(8, 10)는, 나사 롤러들 형태인 복수의 중간 나사 부재들(18)을 통해 서로 간접적으로 작용하도록 구성된다. 제1, 제2 및 중간 나사 부재(8, 10, 18)는 함께 작동 가능하게 롤러 나사 기구를 형성한다. 전술한 바와 같이, 제2 나사 부재(10)의 회전을 억제하는 한편 제1 나사 부재(8)를 회전시키도록 모터(미도시)를 통전시킴으로써, 제2 나사 부재 (나아가 출력 샤프트(6) 전체)는 후퇴 위치와 연장 위치 사이에서 (액추에이터 축을 따라) 직선 이동될 수 있다. 출력 샤프트(6)가 액추에이터 축을 따라 움직이는 방향은 제1 나사 부재의 회전 방향에 의해 결정된다. 이하에서는, 출력 샤프트(6)를 연장하는(즉, 연장 위치를 향해 출력 샤프트를 전방으로 이동시키는) 방향을 따른 제1 나사 부재(8)의 회전은 '전방' 회전으로 지칭될 것이고, 출력 샤프트(6)를 후퇴시키는(즉, 후퇴 위치를 향해 출력 샤프트를 후방으로 이동시키는) 방향을 따른 제1 나사 부재(8)의 회전은 '후방' 회전으로 지칭될 것이다.
전술한 바와 같이, 액추에이터(2)의 롤러 스크류 기구가 출력 샤프트(6)로 하여금 선형으로 이동하도록 하려면, 롤러 너트 튜브(10)의 회전이 제한되어야 한다. 그러나, 액추에이터(2) 자체는 그것을 할 수단을 포함하지 않는다. 이는 출력 샤프트(6)의 단면이 원형이 될 수 있게 하는데, 이는 이어서 그것과 하우징(4)의 경계가 효과적으로 (이 경우 오링(O-ring, 20)에 의해) 밀봉될 수 있게 한다. 이 밀봉은, 나사 부재들(8, 10, 18)의 나사산들을 손상시킬 수 있는 윤활제의 유출(egress) 및/또는 먼지나 이물질의 유입(ingress)을 방지하기 위해서 중요하다.
도 2 및 도 3은 전술한 리니어 액추에이터(2)를 포함하는 액추에이터 어셈블리(22)를 도시한다. 도 2에서, 리니어 액추에이터(2)의 모터(24) 및 구동 벨트(26)가 보인다. 액추에이터 어셈블리(22)는, 출력 샤프트(6)에 장착되는 키 어셈블리(2)와, 하우징(4)에 장착되는 지지 튜브(30)를 포함한다. 지지 튜브(30)는 그 종축이 액추에이터 축에 평행하도록 배치되므로, 출력 샤프트(6)가 연장 위치에 있을 때 그것은 지지 튜브(30)의 중앙을 지난다(runs down). 지지 튜브(30)는 한 쌍의 키홈들(keyways, 31)을 포함하는데, 이들 각각은 키 어셈블리의 키(29)를 수용한다. 키홈들(31)에 수용되는 키들(keys, 29)은 출력 샤프트(6)가 지지 튜브(30)에 상대적으로 회전하는 것을 방지한다. 지지 튜브는 하우징(4)에 고정되어 하우징에 상대적으로 회전할 수 없으므로 출력 샤프트(6) 또한 하우징(4)에 상대적으로 회전할 수 없다. 액추에이터(2)의 롤러 스크류 기구는 따라서 전술한 바와 같이 출력 샤프트를 연장하거나 후퇴시키는 기능을 할 수 있다.
지지 튜브(30)의 내경은 노즈 피스(34) 및 출력 샤프트(6) 둘 다와 밀접하게 슬라이딩 맞춤된다(close sliding fit). 이는 그것이 이들 구성 요소에 횡방향 지지를 제공함으로써 그것들이 전술한 횡방향 하중을 견딜 수 있게 한다. 이러한 형태의 지지 튜브들에 의해 제공되는 횡방향 지지는 이 구조가 고성능 응용물들을 위한 액추에이터에 보편적으로 채택될 수 있게 해 왔다.
출력 샤프트(6)로부터 힘을 전달하도록 배치된 길쭉한 구성 요소인 플런저(32)는, 출력 샤프트의 선단에 장착된다. 지지 튜브(30)와 플런저(32) 사이에 노즈 피스(34)가 동심으로 배치되는데, 이는 출력 샤프트(6) 및 하우징(4) 모두에 대해 상대적으로 이동 가능한 출력 샤프트(6)의 말단부에 또는 말단부를 넘어 배치된 구성 요소이다. 액추에이터 어셈블리(22)가 SPR 용으로 사용되는 경우, 플런저에 펀치가 장착되고 (클램프면과 리벳 공급 기구를 포함하는) 공구 노즈가 노즈 피스에 장착될 것이다. 코일 스프링 형태의 스트리퍼 스프링(36)과 벨빌 와셔 스택 형태의 클램프 스프링(38)이, 키 어셈블리(28)와 노즈 피스의 어깨(39) 사이에 설치된다. 힘 전달 슬리브(40)가 클램프 스프링(38)과 키 어셈블리(28) 사이의 축 방향 거리를 따라 배치된다.
(전술한 바와 같이, 플런저에 펀치를 장착하고 노즈 피스에 공구 노즈를 장착한 채) 셀프 피어싱 리벳을 구동하려면, 모터(24)가 제1 나사 부재(도 1에서 도면부호 8)를 전방으로 회전시켜 출력 샤프트(6)를 연장 위치를 향해, 리벳팅될 공작물을 향해 전방으로 이동시킨다. 출력 샤프트(6)가 지지 튜브(30) 내에서 전방으로 (도 2 및 도 3의 시각에서 아래쪽으로) 이동함에 따라 그것은 스트리퍼 스프링(36)을 전방으로 민다. 따라서 스트리퍼 스프링(36)은 클램프 스프링에 대해 압박되고, 이는 이어서 노즈 피스(34)의 어깨(39)에 대해 압박된다. 따라서 노즈 피스(34)는 출력 샤프트(6)와 함께 전방으로 이동하여, 지지 튜브(30)로부터 더 멀리 돌출한다.
출력 샤프트(6)와 노즈 피스(34)는 공구 노즈(미도시)의 클램프면이 공작물에 접촉할 때까지 함께 계속 이동한다. 그 때, 노즈 피스(34)의 전방 이동은 정지되지만, 출력 샤프트(6)의 전방 이동은 계속된다. 따라서 스트리퍼 스프링(36)은 키 어셈블리(28)와 클램프 스프링(38) 사이에서 압축되기 시작하고, 플런저(32)는 노즈 피스(34)에 상대적으로 전방으로 이동하기 시작한다. 이는 펀치(미도시)를 공구 노즈(미도시) 내에서 전방으로, 공작물을 향해 이동시킨다.
리벳이 공작물을 관통하기 시작하는 지점에 펀치가 도달할 때, 키 어셈블리(28)가 힘 전달 슬리브(40)에 접촉하는 지점으로 스트리퍼 스프링(36)이 압축되도록, 액추에이터 어셈블리(22)가 구성된다. 그 지점을 넘어서면, 출력 샤프트(6)의 계속 운동은, 그 시간 동안 리벳이 공작물을 관통하며, 클램프 스프링(38)을 압축한다. (스트리퍼 스프링(36)의 계속 압축으로부터의 힘뿐만 아니라) 클램프 스프링(38)으로부터의 회복력은 노즈 피스(34) 및 따라서 공구 노즈(미도시)를 공작물에 대해 압박하여 그것을 클램핑한다. 리벳 삽입은, 클램프 스프링(38)이 그것의 밀착 길이(solid length)에 도달하는 시점에서 또는 그 시점 전에 완료된다.
리벳이 삽입된 후, 출력 샤프트(6)가 후퇴된다. 우선, 클램프 스프링(38)과 스트리퍼 스프링(36)의 작용 하에서, 출력 샤프트(6)가 후방으로 이동할 때 노즈 피스는 고정된 채 유지된다. 일단 키 어셈블리(28)가 더 이상 힘 전달 슬리브(40)에 접촉하지 않을 정도로 출력 샤프트(6)가 후방으로 충분히 이동했으면, 노즈 피스는 스트리퍼 스프링(36)의 단독 작용 하에서 고정된 채 유지된다. 스트리퍼 스프링(36)이 원래의 길이에 도달하면, 출력 샤프트(6)의 추가 후퇴 이동은, 어셈블리가 도 3에 도시된 위치에 도달할 때까지, 노즈 피스(34)를 그것과 함께 후방으로 당긴다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 액추에이터 어셈블리(22)를 도시한다. 본 실시예의 액추에이터 어셈블리는 도 2 및 도 3의 어셈블리와 공통적인 특징들을 가지므로 차이점만을 상세하게 설명한다.
도 2 및 도 3의 어셈블리와 마찬가지로, 그것은 하우징(4), 모터(24) 및 출력 샤프트(6)를 구비하는 액추에이터(2)를 포함한다. 본 실시예의 하우징(4)은 전방부(4a) 및 후방부(4b)를 포함한다. 전술한 구조와 마찬가지로, 모터는 구동 벨트(26)에 의해 제1 나사 부재(8)에 구동 가능하게 연결되고, 출력 샤프트(6)는 제2 나사 부재(10) 및 본체(12)를 포함한다. 출력 샤프트(6)는, 액추에이터 축에 대응하는 종축을 정의한다. 이는 도 4의 시각에서 수직하다. 출력 샤프트(6)는, 도 4에 도시된 바와 같은 후퇴 위치와, 출력 샤프트가 하우징(4)으로부터 더 멀리 (도 4의 시각에서 아래쪽으로) 돌출하는 연장 위치 사이에서 액추에이터 축을 따라 이동 가능하다. 이는 더 상세히 후술될 것이다.
도 2 및 도 3의 어셈블리와 마찬가지로, 제1 및 제2 나사 부재(8, 10)는, 롤러들 형태인 중간 나사 부재들(18)을 통해 서로 간접적으로 작용하도록 구성되어, 롤러 스크류 기구를 형성하는데, (제2 나사 부재의 회전이 제한된다면) 이에 의해 출력 샤프트(6)가 연장되고 후퇴될 수 있다. 그러나, 본 실시예에서 제1 나사 부재(8)(및 본체(12)) 내부에 중첩될 수 있는 것은 제2 나사 부재(10)이지, 그 반대는 아니다. 특히, 제1 나사 부재는 긴 롤러 너트의 형태를 취하며 나사 부재는 (상대적으로 짧은) 롤러 스크류 샤프트의 형태를 취한다. 이는 더 상세히 후술될 것이다.
롤러 너트 튜브(제1 나사 부재, 8)는 하우징(4)(이 경우, 하우징의 후방부(4b)) 내부에서 구동 샤프트(50), 지지 링(52) 및 네 세트의 베어링들(16)에 의해 회전할 수 있게 장착된다. 제1 나사 부재(8)의 후방 단부(즉, 도 4의 시각에서 상단)는 구동 샤프트(50)에 고정되는데, 이는 이어서 세 개의 베어링들(16)에 의해 하우징 내에서 지지되고 모터에 의해 회전 가능하므로 제1 나사 부재를 회전시킬 수 있다. 그것의 하단에서, 제1 나사 부재(8)는 지지 링(52)에 고정되고, 이는 이어서 베어링(16)에 의해 하우징(4) 내에 장착된다. 따라서 모터(24)의 통전(energisation)은 구동 샤프트(50), 롤러 너트 튜브(8) 및 지지 링(52)을 함께 하우징(4) 내에서 회전시킨다.
위에서 설명한 바와 같이, 제1 및 제2 나사 부재(8, 10)는 중간 나사 부재들(18)을 통해 서로 간접적으로 작용하도록 구성되어 출력 샤프트(6)를 연장하고 후퇴시킨다. 전술한 바와 같이, 이는 하우징(4)에 상대적인 제2 나사 부재(10)의 회전이 제한될 것을 요구한다. 지지 튜브를 사용하지 않고, 본 실시예에서는 하우징(4)과 출력 샤프트(6)에는 상호 보완적인 회전 방지 돌기들을 제공한다. 더 구체적으로, 하우징(4)(이 경우에는 전방부(4a))은 한 쌍의 키들(keys, 29)를 포함하고 출력 샤프트(6)의 본체(12)는 한 쌍의 키홈들(keyways, 31)을 포함하는데, 이들 각각은 키들 중 하나를 수용한다. 액추에이터 어셈블리(22)의 정상 사용 내내 키들(29)은 출력 샤프트(6), 나아가 제2 나사 부재(10)가 하우징(4)에 상대적으로 회전하는 것을 방지한다.
키홈들(31)의 최후방 단부들(48)이 도 4에 표시되어 있다. 이는, 출력 샤프트(6)가 후퇴 위치에 있을 때 키홈들(31)(출력 샤프트(6)의 회전 방지 돌기)이 제1 나사 부재(8)의 나사산들(이들은 제1 나사 부재의 실질적으로 전체 축 방향 길이를 따라 연장함)과 축 방향으로 중첩하는 점을 도시한다. 특히, 본 실시예에서 키홈들(31)은 그것의 전체 축 방향 길이의 약 60% 만큼 제1 나사 부재의 나사산들과 중첩한다. 즉, 키홈들(31) 제1 나사 부재(8)의 나사부(threaded portion)(이는 이 경우 실질적으로 제1 나사 부재 전체임) 내측으로 대략 절반만큼 돌출한다.
출력 샤프트(6)의 회전 방지 돌기(31)와 제1 나사 부재의 나사산들이 축 방향으로 중첩하도록 배치될 수 있으므로, 전술한 바와 같이 적어도 액추에이터의 스트로크 길이만큼 길어야 하는 회전 방지 돌기들이 액추에이터의 앞 또는 뒤(예컨대 도 2 및 도 3의 구조의 가이드 튜브)에 배치되어야 할 필요가 없어진다. 도 5a 및 도 5b를 비교하면, 동등한 스트로크 액추에이터에 제공될 수 있는 길이 감소가 나타난다. 두 액추에이터 어셈블리는 힘 반응 프레임의 한 쪽 팔(44)에 장착되는 것으로 도시되며, 그것들의 노즈 피스들(34)은 파단선으로 개략적으로 도시된다.
도 4를 다시 참조하면, 도 2 및 도 3의 구조처럼 본 실시예의 액추에이터 어셈블리(22)는 플런저(32), 벨빌 와셔 스택 형태인 클램프 스프링(38), 힘 전달 슬리브(40) 및 노즈 피스(34)를 포함한다. 본 실시예에서 이러한 구성 요소들 각각은 액추에이터 축과 동축(coaxial)이지만, 다른 실시예에서 이 구성 요소들 (존재하는 경우) 중 하나 이상은 그렇지 않을 수 있다. 출력 샤프트(6)의 본체(12)는 캐비티(54)를 포함하는데, 그 내부에 플런저(32), 클램프 스프링(38) 및 힘 전달 슬리브(40)가 수용된다. 또한, 노즈 피스(34)은 캐비티(54) 내부에 슬라이드 가능하게 수용된다. 따라서 노즈 피스(34)는 출력 샤프트(6)에 슬라이드 가능하게 장착되고, 출력 샤프트에 상대적으로 연장 위치(도 4 참조)와 후퇴 위치(여기서 그것은 출력 샤프트로부터 더 적게 돌출함) 사이에서 이동 가능하다.
본 실시예의 액추에이터 어셈블리(22)는 SPR 스폿 접합을 위한 것이다. 그것은, 플런저(32)에 (이 경우 동축으로(coaxially)) 장착된 리벳을 구동하는 펀치(58)을 포함하고, 노즈 피스(34)은 공구 노즈(tool nose, 34a)를 포함한다. 공구 노즈(34a)는 펀치 채널(punch channel, 60)을 둘러싸는 환형의 클램프면(59)을 포함한다. 노즈 피스(34)는 또한 캐비티(56)를 정의하고, 그 캐비티와 유체 연통되는 덕트(duct, 61)를 포함한다. 캐비티(56)의 입구(mouth, 57)는, 플런저(32)가 수용되는 개구를 형성함으로써, 플런저에 추가적인 횡방향 안정성을 제공한다. 오링(55)은 노즈 피스(34)와 펀치(58) 사이에서 압축된 채 유지되고, 공기가 캐비티(56)의 전방을 통해 빠져 나가는 것을 방지한다.
도 6에 더 명확하게 도시된 바와 같이, 출력 샤프트(6)의 캐비티(54)와 노즈 피스의 캐비티(56)는 누설 경로(leakage path, 62)를 통해 서로 유체 연통한다. 도 6은 또한 본 실시예에서 플랜지 판(flange plate, 64)이 힘 전달 슬리브(40)와 클램프 스프링(38) 사이에 배치되는 점을 더 명확하게 도시한다. 플랜지 판은 힘 전달 슬리브(40)와 클램프 스프링(38) 사이에서 전달되는 하중을 더 잘 분배하도록 작용한다(이는 후술함). 플랜지 판(64)은 또한 캐비티(54) 내부에서 흐름이 플랜지 판을 가로지르는 유체 흐름을 방지하는 씰(seal, 65)을 포함한다. 노즈 피스(34)는 그 뒤에 배치되는 추가적인 플랜지 판(68)을 포함한다. 이 플랜지 판(68)은 노즈 피스(34)와 힘 전달 슬리브(40) 사이에 인가되는 하중을 분배하도록 작용한다(이 또한 후술함). 오링(70)은 플랜지 판(68)을 본체(12)에 대해 밀봉함으로써, 그 사이의 유체 흐름을 방지한다. 도 6은 또한 출력 샤프트(6)가, 그 앞에 배치되되, 와이퍼 씰(74)에 의해 노즈 피스(34)에 밀봉되는 엔드 너트(end nut, 72)를 포함하는 점을 도시한다. 본 실시예에서 와이퍼 씰 (74)은, 노즈 피스(34)가 캐비티(54) 내부에서 슬라이드할 때 먼지나 물의 유입, 및 윤활제의 유출을 방지하도록 작용한다.
도 2 및 도 3의 구조가 코일 스프링 형태의 스트리퍼 스프링을 포함했지만, 본 실시예에서 스트리퍼 스프링의 기능은 출력 샤프트(6)와 노즈 피스(34)에 의해 공동으로(co-operatively) 형성되는 가스 스프링 기구에 의해 수행된다. 출력 샤프트(6)와 노즈 피스(34)의 캐비티들(54, 56)은 (플랜지 판들(64, 68) 및 오링들(65, 70, 55)과 함께) 일정 부피의 가스를 포함하는 챔버(66)를 공동으로 형성한다. 본 실시예에서, 챔버(66)는 좁은 부분 (누설 경로(62))을 갖도록 두 갈래로 나뉜다. 예를 들어 덕트(61)를 차단함으로써(예컨대 그것에 연결된 밸브를 닫음으로써) 챔버(66)가 밀봉되면, 출력 샤프트(6)에 상대적으로 노즈 피스(34)를 후방으로, 후퇴 위치를 향해 이동시키면 노즈 피스(34)는 출력 샤프트의 캐비티(54) 내측으로 더 깊이 밀린다. 이는 캐비티(54)의 개방 체적(open volume)을 감소시킴으로써, 캐비티(54), 나아가 전체로서의 챔버(66) 내의 가스 압력을 높일 수 있다. 이 압력 증가는 연장 위치를 향해 노즈 피스(34)를 후방으로 압박하도록 작용할 수 있다.
챔버(66)는 또한 노즈 피스(34)를 후퇴시키도록 활용될 수 있는데, 예를 들어 출력 샤프트(6)가 후퇴 위치에 있을 때, 그에 따라 액추에이터(2)의 축 방향 길이를 감소시킬 수 있다. 덕트(61)는 부압 장치(미도시)에 연결되어 있고 부압 장치를 가동함으로써 노즈 피스(나아가 전체로서의 챔버(66))의 캐비티(56) 내부의 가스 압력이 감소될 수 있다. 챔버(66)의 압력이 감소하면 노즈 피스(34)는 후퇴 위치를 향해 후방으로 흡인된다. 챔버(66)가 가스 스프링으로서 다시 기능하는 경우에는, 그것은, 예컨대 부압 장치를 중지시키고 캐비티(66) 내부의 압력이 대기압으로 환원되게 함으로써, 또는 펌프나 압축 가스 실린더를 사용하여 캐비티 내부의 압력을 대기압 이상으로 증가시킴으로써(그에 따라 가스 스프링 기구의 스프링 상수(spring constant)를 증가시킴으로써), 재가압될 수 있다(re-pressurised).
도 4를 다시 참조하면, 전술한 바와 같이 본 실시예에서 출력 샤프트(6)는 제1 나사 부재(8)와 중첩(즉, 적어도 부분적으로 수용)될 수 있다. 더 구체적으로, 후퇴 위치에서 출력 샤프트는 제1 나사 부재(8)의 전체 길이를 통해 이어진다. 즉, 출력 샤프트(6)가 후퇴 위치에 있을 때 그것의 일부분(이 경우 제2 나사 부재(10)의 전방부와 본체(12)의 후방부)은 제1 나사 부재(8)의 나사산들의 전체 축 방향 길이를 따라 그들 내부에 수용된다. 출력 샤프트(6)가 이동 가능함으로써 그것이 제1 나사 부재(8)의 내부에서 중첩하는 점은, 그 반대가 아니라, 제1 나사 부재를 수용하도록 출력 샤프트의 뒤가 비어 있을 필요성을 제거한다. 이는 주변 구성 요소들이, 전체로서의 어셈블리의 크기를 증가시킬 위치에 배치되지 않고, 출력 샤프트 내부에 배치될 수 있게 한다. 예를 들어, 본 실시예에서 출력 샤프트(6) 내의 공간이 챔버(66)를 부분적으로 정의하고 그 내부에 배치되는 구성 요소(즉, 플런저(32), 클램프 스프링(38) 및 힘 전달 슬리브(40))를 수용하도록 사용된다. 출력 샤프트(6)가, 그 반대가 아니라, 제1 나사 부재(8)의 내부에 수용되는 점은, 출력 샤프트의 횡방향 강도를 어느 정도 감소시킬 수도 있지만, 일부 응용물들에서는 전술한 이점들이 횡방향 강도보다 더 가치있다. 예를 들어, 횡방향 하중의 문제는 다른 방식으로, 예를 들어 고강도 재료를 사용하거나 횡방향 힘 자체를 최소화함으로써 해결될 수 있다(예를 들어 이는 더 경직된 C-프레임, 또는 하중 인가 사이클 동안 펀치 및 다이의 축 방향 정렬을 유지하도록 구성된 것을 이용하여 SPR에서 수행될 수 있다).
본 실시예의 액추에이터 어셈블리(22)를 사용하여 셀프 피어싱 리벳(미도시)을 구동하기 위해, 모터(24)가 제1 나사 부재(8)를 전방으로(앞서 정의한 바와 같이) 회전시켜 출력 샤프트(6)를 연장 위치를 향해, 리벳팅될 공작물을 향해 전방으로 이동시킨다. 출력 샤프트(6)가 전방으로(도 4의 시각에서 아래쪽으로) 이동함에 따라, 노즈 피스(34)는 그것에 의해 전방으로 이동된다. 챔버(66)은 밀봉되고, 가스 스프링으로 작용하며 노즈 피스(34)를 연장 위치에 유지시킨다. 도 7은 출력 샤프트(6)가 연장 위치까지 부분적으로 전진된(즉, 후퇴 위치와 연장 위치 사이의 중간 위치에 있는) 액추에이터 어셈블리를 도시한다. 출력 샤프트(6)가 이 위치에 있을 때 키홈들(31)은 제1 나사 부재(8)의 나사산들의 축 방향 총 길이의 약 50% 만큼 그것들과 중첩하고, 출력 샤프트(6)의 일부분은 제1 나사 부재의 나사산들의 축 방향 총 길이(이는 제1 나사 부재(8)의 축 방향 총 길이임)의 약 85%의 깊이로 그것들에 수용된다.
출력 샤프트(6)와 노즈 피스(34)는 공구 노즈(34a)의 클램프면(59)이 공작물에 접촉할 때까지 함께 전방으로 계속 이동한다. 그 때, 노즈 피스(34)의 전방 이동은 정지되지만, 출력 샤프트(6)의 전방 이동은 계속된다. 이는 출력 샤프트(6)에 상대적으로 노즈 피스(34)를 후방으로 압박하여, 그것을 후퇴 위치로 이동시킨다. 이는, 이어서, 캐비티(54), 나아가 챔버(66)의 부피를 감소시키는데, 이는 챔버(66) 내의 가스의 압력을 증가시키고 노즈 피스를 공작물에 대해 압박한다. 노즈 피스(34)는 고정되고 출력 샤프트(6)가 계속 전방으로 이동하면, 플런저(32)가 노즈 피스(34) 내부에서 전방으로 이동하는데, 이는 펀치(58)를 공구 노즈(34a)의 펀치 채널(60) 내부에서 전방으로, 공작물을 향해 이동시킨다. 도 8은 출력 샤프트(6)가 연장 위치를 향해 더 전진된(즉, 도 8의 위치와 연장 위치 사이의 중간 위치에 있는) 액추에이터 어셈블리를 도시한다. 출력 샤프트(6)가 이 위치에 있을 때 키홈들(31)은 제1 나사 부재(8)의 나사산들의 축 방향 총 길이의 약 15% 만큼 그것들과 중첩하고, 출력 샤프트(6)의 일부분은 제1 나사 부재의 나사산들의 축 방향 총 길이(이는 제1 나사 부재(8)의 축 방향 총 길이임)의 약 55%의 깊이로 그것들에 수용된다.
본 실시예의 액추에이터 어셈블리(22)는, 리벳이 공작물을 관통하기 시작하는 지점에 펀치(58)가 도달할 때, 노즈 피스는, 그것이 힘 전달 슬리브(40)에 접촉하는 지점까지 출력 샤프트(6)에 상대적으로 후방으로 이동되었을 수 있도록 구성된다. 그 지점을 넘어서면, 출력 샤프트(6)의 계속적인 전방 이동은, 그 시간 동안 리벳이 공작물을 관통하는데, 클램프 스프링(38)을 압축한다. 챔버(66)의 계속적인 체적 감소(나아가 압력 증가)로부터의 힘뿐만 아니라 클램프 스프링(38)으로부터의 회복력은 노즈 피스(34) 및 따라서 공구 노즈(34a)의 클램프면(59)을 공작물에 대해 압박하여 그것을 클램핑한다. 리벳 삽입은, 클램프 스프링(38)이 그것의 밀착 길이(solid length)에 도달하는 시점(이 실시예에서 이는 노즈 피스(34)가 후퇴 위치에 도달한 지점임)에서 또는 그 시점 전에 완료된다.
리벳이 삽입된 후, 출력 샤프트(6)가 후퇴된다. 우선, 챔버(36) 내부의 압력으로부터의 힘과 클램프 스프링(38)의 작용 하에서, 출력 샤프트(6)가 후방으로 이동할 때 노즈 피스(34)는 고정된 채 유지된다. 따라서 노즈 피스(34)는 연장 위치를 향해 후방으로 이동하기 시작한다. 노즈 피스(34)가 더 이상 힘 전달 슬리브(40)에 접촉하지 않을 정도로 출력 샤프트(6)가 후방으로 충분히 이동했으면, 노즈 피스는 가스 스프링의 단독 작용 하에서 고정된 채 유지된다. 노즈 피스(34)가 연장 위치로 되돌아갈 수 있을 정도로 출력 샤프트(6)가 후방으로 충분히 멀리 이동했으면, 출력 샤프트가 후방으로 계속 이동함에 따라 노즈 피스는, 어셈블리(22)가 도 4에 도시된 위치에 도달할 때까지 그것과 함께 뒤로 이동할 것이다.
본 실시예의 액추에이터 어셈블리(22)는 출력 샤프트(6)와 하우징(4)의 상대 위치들에 관한 정보를 제어부(미도시)에 제공하도록 구성된 제1 레이저 위치 인코더(미도시)를 포함한다. 또한 액추에이터 어셈블리(22)는 출력 샤프트(6)와 노즈 피스(34)의 상대 위치들에 관한 정보를 제어부에 제공하는 제2 레이저 위치 인코더(미도시)를 포함한다. 이러한 인코더들은, 함께(in combination), 접합되고 있는 공작물의 전체 두께가 계산될 수 있게 한다. SPR에서 하우징(4)은 다이(미도시)로부터 고정된 거리로 이격되어 있으므로, 하우징(4)에 상대적인 출력 샤프트(6)의 위치에 관한 제1 인코더로부터의 정보는 제어부가 다이에 상대적인 출력 샤프트의 위치를 추론할 수 있게 한다. 제2 인코더(미도시)로부터의 정보로부터, 제어부(미도시)는 출력 샤프트(6)의 전방 이동 중에 언제 노즈 피스(34)가 공작물에 접촉하는지 추론할 수 있고, 제1 인코더로부터의 정보로부터 제어부는 그 시점에서 출력 샤프트의 위치를 추론할 수 있다. 따라서 제어부는 노즈 피스(34)가 공작물에 접촉할 때 출력 샤프트(6)가 다이로부터 얼마나 멀리 있는지 결정할 수 있고, 이로부터 공작물의 두께를 계산할 수 있다.
제1 및/또는 제2 인코더로부터의 피드백은 다른 유용한 정보를 제공하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제어부는, 제1 및 제2 인코더들에 의해 제공되는 정보로부터, 출력 샤프트(6)의 전진 속도와 노즈 피스(34)의 후퇴 속도를 결정할 수 있다. 이들 두 속도의 차이(즉, 출력 샤프트(6)가 전진하는 것보다 노즈 피스(34)가 더 느리게 후퇴함)는 공작물의 압축을 나타낸다. 이것은 공작물 층들 간 에어 갭(air gap)의 폐쇄, 층들 간 접착제의 확산 및/또는 공작물의 기계적 강도를 분석하는 데에 사용될 수 있다(노즈 피스가 상대적으로 부드럽다면, 노즈 피스의 힘 아래에서 공작물의 일부 기계적 변형이 일어날 수 있다). 또한, (예를 들어) 하우징(4)에 상대적인 출력 샤프트(6)의 최종 위치(end position)과 같은 정보는, 액추에이터 어셈블리(22)가 장착되는 힘 반응 프레임의 변형을 계산하는 데 사용될 수 있다.
다른 실시예들에서, 정보는 상이하게 구성된 하나 이상의 센서들에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 제2 센서가 대신에 노즈 피스(34)와 하우징(4)의 상대 위치들에 관한 정보를 제공하도록 배치되면, 하우징(4)으로부터 노즈 피스(34)의 앞의 최대 거리를 결정하고 이를 하우징과 다이 간 거리와 비교함으로써 공작물 두께가 계산될 수 있다. 유사하게, 하우징(4)에 상대적인 노즈 피스(34)의 속도 변화를 관찰함으로써 에어 갭(air gap)의 폐쇄, 공작물의 기계적 강도 등이 분석될 수 있다. 다른 예로서, 하나의 인코더는 노즈 피스(34)와 출력 샤프트(6)의 상대 위치들에 관한 정보를 제공할 수 있고, 다른 하나는 노즈 피스와 하우징의 상대 위치들에 관한 정보를 제공할 수 있다. 이 경우, 하우징(4)에 상대적인 출력 샤프트(6)의 위치 및 속도가 센서에 의해 직접적으로 판독되지 않고 출력 샤프트와 하우징 모두에 상대적인 노즈 피스(34)의 상대 위치 및 속도를 비교함으로써 추론될 수 있다는 점을 제외하면, 정보는 전술한 방식 중 하나에 의해 얻어질 수 있다.
이하에서 도 9를 참조하여 변형 실시예에 따른 리니어 액추에이터 어셈블리(22)에 대해 설명한다. 이 변형의 구조는 실시예와 마찬가지로 챔버(66)를 포함하지만, 또 다른 챔버(80)를 포함한다. 이 챔버는 실질적으로 환형이고 액추에이터 축을 중심으로 실질적으로 원주 방향으로 배치된다. 그것은 출력 샤프트의 캐비티(82)와 노즈 피스의 캐비티(84)에 의해 공동으로(co-operatively) 형성되어 있다. 각 캐비티(82, 84)는 두 개의 환형 벽들(이들은 이 경우 서로에 대해 실질적으로 직교하도록 배치됨) 사이에 구비된 오목한 영역의 형태를 취한다. 챔버(80)는 덕트(86)에 의해 가압 유체(pressurized fluid, 미도시)의 공급원에 연결 가능하다. 챔버(66)는 부압 장치(미도시)에 연결 가능하고 노즈 피스(34)가 후퇴 위치에 있을 때보다 연장 위치에 있을 때 더 큰 부피를 가지는데, 이는 이하에서 흡입 챔버(suction chamber)로 지칭될 것이다. 챔버(80)는 가압 공기(pressurized air)의 공급원에 연결 가능하고 노즈 피스(34)가 후퇴 위치에 있을 때보다 연장 위치에 있을 때 더 작은 부피를 가지는데, 이는 이하에서 압력 챔버(pressure chamber)로 지칭될 것이다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서 스트리퍼 스프링의 기능은 출력 샤프트(6)와 노즈 피스(34)에 의해 (덕트(61)를 흡입 챔버(66)에 밀봉함으로써) 공동으로 형성된 가스 스프링 기구에 의해 수행되고, 클램프 스프링(38)의 작용은 이 가스 스프링 기구에 의해 보충된다. 그러나, 본 변형예에서, 추가 가스 스프링 기구가 출력 샤프트(6)와 노즈 피스(34)에 의해, 압력 챔버(80를 이용하여, 공동으로 형성된다. 이들 두 가스 스프링 기구들은 스트리퍼 스프링의 기능을 공동으로 수행하고, 둘 다 클램프 스프링(38)을 보강한다. (예컨대, 덕트(86)를 차단하여) 압력 챔버(80)가 밀봉되면, 출력 샤프트(6)에 상대적인 노즈 피스(34)의 후방 이동은 압력 챔버(80)의 축 방향 길이를 증가시키고 나아가 그 부피를 증가시킬 것이다. 이는 챔버(80) 내의 압력을 감소시키고, 이는 이어서 연장 위치를 향해 후방으로 노즈 피스(34)를 압박하도록 작동할 것이다.
흡입 챔버(66)처럼, 압력 챔버(80)는 노즈 피스(34)를 후퇴시킴으로써 액추에이터 어셈블리(22)의 축 방향 길이를 감소시키도록 활용될 수 있다. 덕트(86)는 압축 공기(미도시)의 공급원에 연결되고 가압 유체를 챔버(80)에 도입함으로써 그 내부의 압력이 증가될 수 있다. 이는 노즈 피스(34)를 후퇴 위치를 향해 후방으로 압박한다. 챔버(80)가 다시 가스 스프링으로서 기능하는 경우에는, 그것은 대기압(또는 맞물린 가스 스프링 기구의 스프링 상수가 증가되도록 하는 더 낮은 압력과 같은 임의의 적합한 압력)으로 환원될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 클램프 스프링(38)이 캐비티(54) 내에 배치되지만, 그것은 플랜지 판(64)(이는 챔버의 후방을 정의함) 뒤에 배치되기 때문에 흡입 챔버(66) 내부에 배치되는 것으로 보이지 않는다. 그러나, 본 변형예에서, 플랜지 판(64)은 씰(도 6의 도면부호 65)을 포함하지 않는다. 따라서, 챔버(66)는 더 후방으로 연장할 수 있고, 제2 나사 부재(도 4, 7, 및 8의 도면부호 10)만큼 후방에 도달한다. 결과적으로, 이 구조에서 클램프 스프링은 챔버(66) 내부에 배치된다. 선행 실시예에서 와이퍼 씰(74)의 기능이 단지 윤활제를 유지하고 먼지와 습기 침투를 방지하는 것인 반면 이 변형예에서 그것은 또한 압력 챔버(66) 내의 유체가 노즈 피스(34)의 외주를 따라 유출하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
이제 도 10을 참조하여, 또 다른 변형예에 따른 리니어 액추에이터 어셈블리(22)를 설명한다. 이 구조에서, 출력 샤프트(6)의 본체(12)에는 키홈들이 없고 하우징(4)에 키들도 없다. 대신, 출력 샤프트의 회전 방지 돌기는 제1 나사 부재(8)로부터 돌출하는 긴 로드(rod, 90)의 형태를 취하고, 하우징의 회전 방지 돌기는 구동 샤프트 뒤에 배치된 보스(boss, 94) 내의 개구(92)의 형태를 취한다. 로드(90)는 단면이 정사각형(square)이고 제1 나사 부재(80)로부터 구동 샤프트(50)의 보어(bore, 96)를 통하고 개구(92)를 통해 축 방향 후방으로 돌출한다. 보스는 하우징(4)에 고정되므로 회전할 수도 없고 축 방향으로 이동할 수도 없다. 개구(92)는 로드(90)의 단면에 대해 상보적인 단면을 가진다. 이 경우, 개구(92)는 또한 단면이 정사각형이다.
로드(90)는 개구 내에서 축 방향으로 슬라이드 할 수 있지만, 개구(92)의 형상은 로드가 그 내부에서 회전하는 것을 방지한다. 이는 제1 나사 부재(8)(나아가 전체로서의 출력 샤프트(6))가 보스(94)(나아가 하우징(4))에 상대적으로 회전하는 것을 방지한다. 구동 샤프트(50) 내의 보어(96)는 구동 샤프트(50)가 로드(90)에 접촉하는 것을 방지하기에 충분한 직경을 가진다. 그러므로 구동 샤프트(50)의 회전은 방해받지 않는다.
도 10은 출력 샤프트(6)가 후퇴 위치에 있는 것을 나타낸다. 로드(90)는, 출력 샤프트가 연장 위치에 있을 때 로드가 개구(92) 내부에 수용된 채로 유지될 수 있도록 충분한 길이를 가진다. 이 변형이 액추에이터 어셈블리의 전체 길이를 증가시키는 반면, 그것은 출력 샤프트의 본체의 외부 단면이 원형이 되게 할 수 있다. 이는 본체(12)(물론 나아가 전체로서의 출력 샤프트(6))의 굽힘 저항 및/또는 밀봉 편리성을 증가시킬 수 있고/있거나, 전술한 바와 같이, 본체를 제조하기 쉽게 할 수 있다.
선행 실시예와 달리, 본 변형예에서, 출력 샤프트(6)가 후퇴 위치에 있을 때, 회전 방지 돌기들(즉, 로드(90))은 제1 나사 부재(8)의 나사산들과 축 방향으로 중첩하지 않는다. 그러나, 출력 샤프트(6)가 전방으로, 연장 위치를 향해 이동할 때, 로드는 그것이 제1 나사 부재의 나사산들과 축 방향으로 중첩하는 위치에 도달한다. 출력 샤프트(6)가 연장 위치에 있을 때, 로드(90)(즉, 출력 샤프트의 회전 방지 돌기)는 제1 나사 부재의 나사산들의 축 방향 총 길이의 약 70% 만큼 그것들과 축 방향으로 중첩한다. 또한, 본 변형예에서, 하우징(4)에 상대적인 위치에 관계없이, 출력 샤프트(6)가 제1 나사 부재(8)의 나사산들의 축 방향 길이의 100%의 깊이로 그것들 내부에 수용된 채 유지된다는 점도 주목할 만하다.
이 예에서, 로드 및 개구들 각각은 정사각형 단면을 가지지만, 다른 구조들에서 그것들은 임의의 다른 적합한 형상일 수 있다. 예를 들어, 로드 또는 개구는 삼각형, 육각형, 팔각형 또는 타원형일 수 있다. 또한, 개구의 단면 형상은, 로드의 단면 형상과 동일하지는 않되 이에 상보적일 수 있다. 예를 들어, 로드는 팔각형이고 오목부는 정사각형이거나, 로드는 삼각형이고 오목부는 육각별(six-pointed star) 형상일 수 있다. 또한, 다른 실시예들은, 대응되게 배치되는 오목부들에 수용되는 두 개 이상의 개별 로드를 활용할 수 있다(즉, 스패너 헤드 드라이버와 유사한 방식으로 결합함).
첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 전술한 설계에 대한 다양한 변형이 이루어질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 여기서 본 발명은 SPR용 액추에이터 어셈블리와 관련하여 설명되었지만, 그것은 (클린칭(clinching), 블라인드 리벳팅(blind riveting), 셀프 피어싱 스터드 작업, 또는 마찰 교반 스폿 용접(friction stir spot welding)과 같은) 다른 형태의 접합 공정들과 같은 임의의 적절한 응용들에서, 또는 구성 요소들의 로봇 조작을 위한 액추에이터들에서 동일하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명이 전기 모터가 롤러 스크류 기구를 구동하는 모터-구동형 액추에이터와 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 임의의 다른 적절한 종류의 액추에이터와 관련하여 동일하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 그것은 유압(hydraulic) 또는 공압(pneumatic) 모터를 사용하는 액추에이터, 및/또는 리드 스크류 기구 또는 볼 스크류 기구를 사용하는 액추에이터와 관련하여 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 제1 측면은 모터-구동형 액추에이터가 아닌 액추에이터, 예컨대 유압 실린더와 함께 사용될 수 있다. 이와 유사하게, 본 발명의 제3 또는 제4 측면은 종래의 스트리퍼 스프링, 종래의 가스 스프링(즉, 부압 장치에 연결되지 않은 것)을 사용하는 액추에이터 또는, 둘 중 아무 것도 사용하지 않는(이 시점에서 노즈 피스는 자체 무게에 의해 연장 위치로 압박될 수 있음) 액추에이터와 함께 사용될 수 있다.
설명된 실시예는 클램프 스프링을 이용하지만, 이는 다른 실시예에는 존재하지 않을 수 있는데, 이는 클램핑이 모든 상황에서 SPR에 필수적인 것은 아니고 본 발명에 따른 액추에이터 어셈블리용 다른 응용물들은 그런 스프링을 필요로하지 않을 수 있기 때문이다. 또한, 설명된 액추에이터 어셈블리들이 리벳을 다이를 향해 구동하기위한 펀치를 포함하지만, 다른 실시예들에서 출력 샤프트가 펀치와 리벳을 향해 다이를 구동할 수 있다.
상기 설명이 출력 샤프트와 노즈 피스의 연장 및 후퇴 위치의 예들을 제시하지만, 이들이 한정되는 것으로 간주되어서는 안 된다. 다른 실시예들에서 출력 샤프트 및/또는 노즈 피스는 (존재하는 경우) 연장 위치를 넘어서는 위치 및/또는 후퇴 위치를 넘어서는 위치로 이동 가능할 수 있다.
클램핑이 리벳 삽입 중 일어나는 것으로 기술되었지만, 해당 응용물에 따라 클램핑은 리벳 삽입 전에(예컨대 공작물 층들 사이에서 접착제를 퍼뜨리기 위해) 또는 리벳 삽입 개시 후에 개시될 수 있고/있거나 삽입이 완료되기 전에 클램핑이 종료될 수도 있다. 또한, 클램핑은 SPR을 벗어난 다른 분야들, 예컨대 클린칭 또는 마찰 교반 스폿 용접 공정들에서 사용될 수 있음을 주목해야 한다.
다른 실시예들에서, 힘 전달 슬리브는, 존재하는 경우, 임의의 다른 적합한 형태를 취할 수 있다. 예를 들면, 그것은 스트럿(strut), 빔(beam) 또는 프레임워크(framework)일 수 있다. 또한, 본 실시예의 클램프 스프링이 출력 샤프트의 캐비티 내에 있지만, 그와 달리 그것은 노즈 피스의 캐비티 내에, 또는 챔버(존재하는 경우)의 외부에 전부 있을 수 있다.
공구 노즈는 노즈 피스의 일부라고 설명되었지만, 그것은 동등하게 별도의 구성 요소로 간주될 수 있다. 마찬가지로, 플런저는 출력 샤프트의 일부분을 형성한다고 간주될 수 있다.
단지 바람직한 실시예들만이 도시되고 기술되었으며 청구범위에서 정의된 본 발명의 범위 내에 있는 모든 변경과 변형은 보호되는 것으로 의도되었음을 이해할 것이므로, 기술되고 예시된 실시예들은 그 성격이 예시적인 것으로 간주되어야 하고 한정적인 것으로 간주되어서는 안 된다. 청구항과 관련하여, 부정관사("a", "an"), "적어도 하나(at least one)", 또는 "적어도 한 부분(at least one portion)"과 같은 단어들이 어떤 특징 앞에 사용되었을 때, 그 청구항에서 그와 반대되는 것으로 명시적으로 언급되지 않는 한 그 청구항을 그러한 특징 하나로만 한정할 의도가 전혀 없다는 것으로 의도된다. "적어도 일부" 및/또는 "한 부분(a portion)"이 사용될 때, 그와 반대로 명시적으로 언급되지 않는 한, 그 항목(item)은 전체 항목 및/또는 그 일부를 포함할 수 있다.
여기 기술된 선택적 및/또는 선호되는 특징들은, 적절한 경우 및 특히 첨부된 청구항에 기술된 바와 같은 조합들에서, 개별적으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 본 발명의 각 측면에 대한 선택적 및/또는 선호되는 특징들은, 적절한 경우 본 발명의 임의의 다른 측면들에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 구조들에서, 흡입 챔버와 관련하여 설명된 임의의 특징은 (흡입 챔버가 그 특징을 가지든 가지지 않든, 그리고 해당 구조가 흡입 챔버를 가지든 가지지 않든) 압력 챔버와 관련하여 존재할 수 있고, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 예를 들어, 압력 챔버를 포함하는 본 발명의 일 실시예에서 (그 실시예가 흡입 챔버 내에 클램프 스프링을 포함하든 하지 않든, 그리고 그 실시예가 흡입 챔버를 포함하든 하지 않든) 클램프 스프링이 압력 챔버 내에 제공될 수 있다. 예로서, 도 9의 구조의 변형례는 인장 코일 스프링 형태인 클램프 스프링을 포함할 수 있다. 출력 샤프트에 상대적인 노즈 피스의 후방 이동은 압력 챔버의 축 방향 길이를 증가시킬 뿐만 아니라 인장 코일 스프링을 신장시킬 것이다. 따라서 인장 코일 스프링은 클램핑 력(clamping force)(의 적어도 일부)을 제공할 것이다.

Claims (31)

  1. 하우징;
    액추에이터 어셈블리 축을 정의하는 출력 샤프트로서, 상기 하우징에 대한 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 상기 액추에이터 어셈블리 축을 따라 이동 가능한 상기 출력 샤프트;
    상기 출력 샤프트에 슬라이드 가능하게 장착되고 상기 출력 샤프트에 대한 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동 가능한 노즈 피스(nose piece); 및
    부압 장치(negative pressure device)
    를 포함하고,
    상기 노즈 피스와 상기 출력 샤프트는 일정량의 유체를 포함하는 챔버를 함께 정의하되, 상기 챔버의 부피는 상기 노즈 피스가 상기 연장 위치에 있을 때보다 상기 노즈 피스가 상기 후퇴 위치에 있을 때 더 작으며;
    상기 부압 장치는 상기 챔버에 연결될 수 있으며; 그리고
    상기 챔버 내의 압력을 감소시킴으로써 상기 노즈 피스를 상기 연장 위치로부터 상기 후퇴 위치를 향해 압박하도록 상기 부압 장치는 선택적으로 작동 가능한,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  2. 제1항에서,
    상기 노즈 피스와 상기 출력 샤프트는 일정량의 유체를 포함하는 추가 챔버를 함께 정의할 수 있고, 상기 추가 챔버의 부피는, 상기 노즈 피스가 상기 연장 위치에 있을 때보다 후퇴 위치에 있을 때 더 크고; 그리고
    상기 추가 챔버는 가압 유체(pressured fluid)의 공급원에 연결될 수 있고, 상기 공급원으로부터의 유체의 도입이 상기 추가 챔버의 부피를 증가시키도록 구성됨으로써, 상기 노즈 피스를 상기 연장 위치로부터 상기 후퇴 위치를 향해 압박할 수 있는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  3. 제1항에서,
    상기 부압 장치는 상기 노즈 피스을 통해 상기 챔버에 연결될 수 있는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  4. 하우징;
    액추에이터 어셈블리 축을 정의하는 출력 샤프트로서, 상기 하우징에 대한 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 상기 액추에이터 어셈블리 축을 따라 이동 가능한 상기 출력 샤프트; 및
    상기 출력 샤프트에 슬라이드 가능하게 장착되고 상기 출력 샤프트에 대한 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동 가능한 노즈 피스(nose piece)
    를 포함하고,
    상기 노즈 피스와 상기 출력 샤프트는 일정량의 유체를 포함하는 챔버를 함께 정의하되, 상기 챔버의 부피는 상기 노즈 피스가 상기 연장 위치에 있을 때보다 상기 노즈 피스가 상기 후퇴 위치에 있을 때 더 크며; 그리고
    상기 챔버는 가압 유체(pressured fluid)의 공급원에 연결될 수 있고, 상기 공급원으로부터의 유체의 도입이 상기 챔버의 부피를 증가시키도록 구성됨으로써, 상기 노즈 피스를 상기 연장 위치로부터 상기 후퇴 위치를 향해 압박할 수 있는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
    상기 챔버들 또는 그 중 적어도 하나는 선택적으로 밀봉되도록 구성됨으로써, 상기 노즈 피스와 상기 출력 샤프트가 가스 스프링기구(gas spring mechanism)를 공동으로 형성하도록 할 수 있는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
    상기 노즈 피스는 상기 챔버들 또는 그 중 적어도 하나의 일부를 정의하는 캐비티(cavity)를 포함하는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
    상기 출력 샤프트는 상기 챔버들 또는 그 중 적어도 하나의 일부를 정의하는 캐비티를 포함하는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  8. 제7항에서,
    상기 노즈 피스는 상기 출력 샤프트의 상기 캐비티 내에 슬라이드 가능하게 수용되는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
    상기 출력 샤프트에 연결되고 상기 노즈 피스 내의 개구 내측으로 돌출하는 플런저(plunger)를 더 포함하는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
    상기 연장 위치로부터 상기 후퇴 위치를 향해 상기 노즈 피스를 압박하도록 배치된 탄성 요소(resilient element)를 더 포함하는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  11. 제10항에서,
    상기 탄성 요소는 상기 챔버들 또는 그들 중 적어도 하나의 내측에 배치되는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  12. 제1항에서,
    상기 리니어 액추에이터 어셈블리는 제1 나사 부재를 상기 하우징에 상대적으로 회전시키도록 구성되는 모터를 더 포함하고;
    상기 출력 샤프트는 제2 나사 부재를 포함하며; 그리고
    상기 제1 및 제2 나사 부재의 나사산들은, 직접적으로 또는 간접적으로 서로 작용함으로써 상기 제2 나사 부재에 상대적인 상기 제1 나사 부재의 회전을 상기 제2 나사 부재의 직선 운동으로 변환하여 상기 출력 샤프트를 상기 연장 위치와 상기 후퇴 위치 사이에서 운동시키도록 구성되는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  13. 제12항에서,
    상기 출력 샤프트와 상기 하우징은 정상 사용 내내 상기 출력 샤프트와 상기 하우징의 상대적인 회전을 제한하도록 구성되는 상호 보완적인 회전 방지 돌기들(features)을 구비하는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  14. 제13항에서,
    상기 출력 샤프트는, 상기 출력 샤프트가 상기 제1 나사부재에 적어도 부분적으로 수용되는 위치로 이동 가능한,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  15. 제13항에서,
    상기 출력 샤프트는, 상기 출력 샤프트의 상기 회전 방지 돌기가 상기 제1 나사 부재의 나사산들과 축 방향으로 중첩하는 위치로 이동 가능한,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  16. 하우징;
    상기 하우징에 상대적으로 제1 나사 부재를 회전시키도록 구성되는 모터; 및
    제2 나사 부재를 포함하는 출력 샤프트로서, 액추에이터 어셈블리 축을 정의하고 상기 하우징에 대한 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 상기 액추에이터 어셈블리 축을 따라 이동 가능한 상기 출력 샤프트
    를 포함하고,
    상기 출력 샤프트 및 상기 하우징은 정상 사용 내내 상기 출력 샤프트와 상기 하우징의 상대적인 회전을 제한하도록 구성되는 상호 보완적인 회전 방지 돌기들(features)을 구비하고;
    상기 제1 및 제2 나사 부재의 나사산들은, 직접적으로 또는 간접적으로 서로 작용함으로써 상기 제2 나사 부재에 상대적인 상기 제1 나사 부재의 회전을 상기 제2 나사 부재의 직선 운동으로 변환하여 상기 출력 샤프트를 상기 연장 위치와 상기 후퇴 위치 사이에서 운동시키도록 구성되며; 그리고
    상기 출력 샤프트는, 상기 출력 샤프트의 상기 회전 방지 돌기가 상기 제1 나사 부재의 나사산들과 축 방향으로 중첩하는 위치로 이동 가능한,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  17. 제16항에서,
    상기 출력 샤프트는, 상기 출력 샤프트가 상기 제1 나사 부재에 적어도 부분적으로 수용되는 위치로 이동 가능한,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  18. 제16항에서,
    상기 출력 샤프트는, 상기 출력 샤프트의 상기 회전 방지 돌기가 상기 제1 나사 부재의 나사산들과, 그것들의 축 방향 길이의 적어도 20%만큼, 축 방향으로 중첩하는 위치로 이동 가능한,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  19. 제18항에서,
    상기 출력 샤프트는, 상기 출력 샤프트의 상기 회전 방지 돌기가 상기 제1 나사 부재의 나사산들과, 그것들의 축 방향 총 길이의 적어도 50%만큼, 축 방향으로 중첩하는 위치로 이동 가능한,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  20. 하우징;
    상기 하우징에 상대적으로 제1 나사 부재를 회전시키도록 구성되는 모터; 및
    제2 나사 부재를 포함하는 출력 샤프트로서, 액추에이터 어셈블리 축을 정의하고 상기 하우징에 대한 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 상기 액추에이터 어셈블리 축을 따라 이동 가능한 상기 출력 샤프트
    를 포함하고,
    상기 출력 샤프트 및 상기 하우징은 정상 사용 내내 상기 출력 샤프트와 상기 하우징의 상대적인 회전을 제한하도록 구성되는 상호 보완적인 회전 방지 돌기들(features)을 구비하고;
    상기 제1 및 제2 나사 부재의 나사산들은, 직접적으로 또는 간접적으로 서로 작용함으로써 상기 제2 나사 부재에 상대적인 상기 제1 나사 부재의 회전을 상기 제2 나사 부재의 직선 운동으로 변환하여 상기 출력 샤프트를 상기 연장 위치와 상기 후퇴 위치 사이에서 운동시키도록 구성되며; 그리고
    상기 출력 샤프트는, 상기 출력 샤프트가 상기 제1 나사부재에 적어도 부분적으로 수용되는 위치로 이동 가능한,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  21. 제14항, 제17항 또는 제20항에서,
    상기 제1 나사 부재는 암나사(internally threaded)이고,
    상기 출력 샤프트는, 적어도 그 일부가 상기 제1 나사 부재의 나사산들의 축 방향 총 길이의 적어도 20%의 깊이로 상기 제1 나사 부재의 나사산들에 수용되는 위치로 이동 가능한,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  22. 제21항에서,
    상기 출력 샤프트는, 적어도 그 일부가 상기 제1 나사 부재의 나사산들의 축 방향 총 길이의 적어도 50%의 깊이로 상기 제1 나사 부재의 나사산들에 수용되는 위치로 이동 가능한,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  23. 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에서,
    상기 상호 보완적인 회전 방지 돌기들은,
    상기 하우징과 상기 출력 샤프트 중 하나에 구비되는 키(key)로서, 상기 하우징과 상기 출력 샤프트 중 다른 하나에 구비된 키홈(keyway) 내측으로 돌출하는 상기 키(key)를 포함하는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  24. 제23항에서,
    상기 키는 상기 하우징에 제공되고 상기 키홈은 상기 출력 샤프트에 구비되는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  25. 제12항 내지 제20항 중 어느 한 항에서,
    상기 제1 및 제2 나사 부재는 하나 이상의 중간 나사 부재들을 통해 서로 간접적으로 작용하도록 구성되는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  26. 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에서,
    상기 출력 샤프트에 슬라이드 가능하게 장착되고 상기 출력 샤프트에 상대적인 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동 가능한 노즈 피스를 더 포함하는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  27. 제26항에서,
    상기 출력 샤프트에 상대적인 상기 노즈 피스의 위치를 검출하는 센서를 더 포함하는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  28. 제1항 내지 제4항 및 제12항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 리니어 액추에이터 어셈블리를 포함하고,
    상기 리니어 액추에이터 어셈블리의 상기 출력 샤프트는 파스너(fastener) 또는 다이(die)를 구동하거나 클린칭(clinching) 또는 마찰 교반 스폿 용접 공정을 일으키는 펀치에 연결되는,
    스폿 접합 장치.
  29. 제품을 제조하는 방법으로서,
    제28항에 따른 스폿 접합 장치를 이용하여 공작물의 두 개 이상의 층들을 고정하는 단계를 포함하는,
    방법.
  30. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
    상기 출력 샤프트에 상대적인 상기 노즈 피스의 위치를 검출하는 센서를 더 포함하는,
    리니어 액추에이터 어셈블리.
  31. 삭제
KR1020167021130A 2014-01-16 2015-01-16 리니어 액추에이터 어셈블리 KR101860332B1 (ko)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB201400725A GB201400725D0 (en) 2014-01-16 2014-01-16 Linear actuator assembly
GB1400761.1 2014-01-16
GB1400736.3 2014-01-16
GB1400725.6 2014-01-16
GB201400736A GB201400736D0 (en) 2014-01-16 2014-01-16 Mounting assembly
GB201400761A GB201400761D0 (en) 2014-01-16 2014-01-16 Method of riveting
GB1400734.8 2014-01-16
GB201400734A GB201400734D0 (en) 2014-01-16 2014-01-16 Linear actuator assembly
PCT/GB2015/050085 WO2015107353A1 (en) 2014-01-16 2015-01-16 Linear actuator assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160105859A KR20160105859A (ko) 2016-09-07
KR101860332B1 true KR101860332B1 (ko) 2018-05-23

Family

ID=52424030

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167021078A KR101834320B1 (ko) 2014-01-16 2015-01-16 리니어 액추에이터 어셈블리
KR1020167021130A KR101860332B1 (ko) 2014-01-16 2015-01-16 리니어 액추에이터 어셈블리
KR1020167021249A KR101860334B1 (ko) 2014-01-16 2015-01-16 장착 어셈블리
KR1020167021353A KR102072171B1 (ko) 2014-01-16 2015-01-16 리벳 방법
KR1020187017560A KR102135120B1 (ko) 2014-01-16 2015-01-16 리벳 방법

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167021078A KR101834320B1 (ko) 2014-01-16 2015-01-16 리니어 액추에이터 어셈블리

Family Applications After (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167021249A KR101860334B1 (ko) 2014-01-16 2015-01-16 장착 어셈블리
KR1020167021353A KR102072171B1 (ko) 2014-01-16 2015-01-16 리벳 방법
KR1020187017560A KR102135120B1 (ko) 2014-01-16 2015-01-16 리벳 방법

Country Status (6)

Country Link
US (5) US10751790B2 (ko)
EP (4) EP3094430B1 (ko)
JP (5) JP6712954B2 (ko)
KR (5) KR101834320B1 (ko)
CN (4) CN105916612B (ko)
WO (4) WO2015107350A1 (ko)

Families Citing this family (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005041534A1 (de) * 2005-08-31 2007-03-01 Newfrey Llc, Newark Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen von Verbindungselementen zu einem Verarbeitungsgerät
WO2015051348A1 (en) * 2013-10-04 2015-04-09 Structural Services, Inc. Machine vision robotic stud welder
KR101834320B1 (ko) * 2014-01-16 2018-03-05 헨롭 리미티드 리니어 액추에이터 어셈블리
US11231062B2 (en) * 2015-02-19 2022-01-25 Ford Global Technologies, Llc Mechanical joining top sheet isolation
DE102015207052A1 (de) * 2015-04-17 2016-10-20 Ejot Gmbh & Co. Kg Verbindungselement zur formschlüssigen Verbindung mit wenigstens einem Bauteil
US11149769B2 (en) * 2015-04-17 2021-10-19 Ford Global Technologies, Llc Increased bottom sheet thickness on cast alloys for mechanical joining of certain materials
DE102015215197A1 (de) * 2015-08-10 2017-02-16 Robert Bosch Gmbh Stanzniet
BR112018015738B1 (pt) 2016-02-03 2022-07-26 Utica Enterprises, Inc. Aparelho para unir mecanicamente aço avançado de alta resistência, método para unir mecanicamente aço avançado de alta resistência, e alojamento impermeável à luz
DE202016102528U1 (de) * 2016-05-11 2017-08-16 Newfrey Llc Stanzniet sowie Stanznietverbindung
CN106112543B (zh) * 2016-07-19 2018-04-10 上海交通大学 用于自冲摩擦铆焊的铆钉及其自冲摩擦铆焊连接***
DE102016118109A1 (de) 2016-09-26 2018-03-29 Newfrey Llc Fügeverfahren zum vorlochfreien Verbinden von wenigstens einem ersten Bauteil mit einem zweiten Bauteil
WO2018064564A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Apex Brands, Inc. Portable hydraulic power tool
EP3311959A1 (en) 2016-10-19 2018-04-25 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO High-precision linear actuator
US20180126445A1 (en) * 2016-11-10 2018-05-10 GM Global Technology Operations LLC Hybrid workpiece joining
TWI615214B (zh) * 2016-12-06 2018-02-21 財團法人金屬工業研究發展中心 複合式自沖鉚接之接合方法
US10682684B2 (en) * 2016-12-07 2020-06-16 GM Global Technology Operations LLC Hybrid workpiece joining
KR102529491B1 (ko) * 2016-12-22 2023-05-04 현대자동차주식회사 이종재질 접합용 마찰리벳
US10807147B2 (en) * 2017-01-06 2020-10-20 Korvis Asia Private Limited Platform for constraining a workpiece on an x-y stage
US20180215021A1 (en) * 2017-01-29 2018-08-02 Monroe Hargrove Systems and/or Devices for Managing Vehicle Repairs
US11318594B2 (en) * 2017-01-29 2022-05-03 Monroe Hargrove Systems and/or devices for managing vehicle repairs
US11253909B2 (en) * 2017-02-28 2022-02-22 The Lee Company Method of and device for installing a component in a bore
KR102579210B1 (ko) * 2017-03-03 2023-09-15 유티카 엔터프라이지스 인코포레이티드 고급 고강도 강판에 클린치 너트를 고정하기 위한 장치 및 방법 및 결과적인 조립체
CA3062626A1 (en) * 2017-05-09 2018-11-15 Penn Engineering & Manufacturing Corp. Fastener and installation method for very thin sheets
DE102017110603A1 (de) * 2017-05-16 2018-11-22 Böllhoff Verbindungstechnik GmbH Werkzeughalter
US10583917B2 (en) 2017-05-18 2020-03-10 Goodrich Corporation Electromechanical actuator disconnect
GB2563450B (en) * 2017-06-16 2022-03-23 Atlas Copco Ias Uk Ltd Cartridge
CN107186334A (zh) * 2017-06-23 2017-09-22 武汉理工大学 用于旋转摩擦冲压的铆钉结构及其铆接钢铝叠层板的方法
CN110809680B (zh) * 2017-06-28 2023-04-18 力纳克传动***（深圳）有限公司 线性致动器
US20190022737A1 (en) * 2017-07-19 2019-01-24 GM Global Technology Operations LLC Friction stir blind rivet joining system and method
KR101927488B1 (ko) * 2017-09-07 2018-12-11 주식회사 한화 자유낙하 기능을 구비한 리니어 액추에이터
JP6782674B2 (ja) 2017-09-08 2020-11-11 川崎重工業株式会社 複動式摩擦攪拌点接合装置用クランプ部材、複動式摩擦攪拌点接合装置、及び、複動式摩擦攪拌点接合方法
CN107906176B (zh) * 2017-12-08 2024-05-31 扬州众孚传动科技有限公司 一种行星滚柱丝杠
CN107896020B (zh) * 2017-12-20 2024-04-12 浙江宝龙机电有限公司 一种驱动马达
CN108186293B (zh) 2018-01-02 2019-10-15 北京理工大学 一种负压收缩弹性体驱动的柔性膝关节外骨骼
JP2019136750A (ja) * 2018-02-13 2019-08-22 ポップリベット・ファスナー株式会社 電極構造及び通電加熱方法
DE102018205531A1 (de) 2018-04-12 2019-10-17 Robert Bosch Gmbh Stanznietvorrichtung
JP7398186B2 (ja) * 2018-05-10 2023-12-14 日産自動車株式会社 板材の接合構造及び接合方法
DE102018112193B4 (de) * 2018-05-22 2021-01-14 Harms & Wende Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer Nietverbindung
DE102018114982A1 (de) 2018-06-21 2019-12-24 Ejot Gmbh & Co. Kg Verbindungselement und Bauteilverbindung, sowie Verfahren zur Herstellung derselben
GB201812686D0 (en) * 2018-08-03 2018-09-19 Henrob Ltd Method of forming a riveted joint
GB201812641D0 (en) * 2018-08-03 2018-09-19 Henrob Ltd Riveting method
DE102018121518A1 (de) * 2018-09-04 2020-03-05 Tox Pressotechnik Gmbh & Co. Kg Werkzeugbügel und Vorrichtung zum Kaltfügen
US11428257B2 (en) * 2018-09-24 2022-08-30 Liquidmetal Technologies, Inc. Amorphous metal rivet systems
TWI700437B (zh) * 2019-01-09 2020-08-01 達霆精密工業有限公司 可存置扣件焊錫的結構
JP6949893B2 (ja) * 2019-03-07 2021-10-13 Ckd株式会社 吸着緩衝装置
CN110076438A (zh) * 2019-04-30 2019-08-02 阿尔特汽车技术股份有限公司 一种钢铝异质件连接结构以及连接方法
WO2021047737A1 (de) * 2019-09-11 2021-03-18 Hesse Gmbh Ultraschallwerkzeug und ultraschallverbindungsvorrichtung hierfür
DE102019124335A1 (de) * 2019-09-11 2021-03-11 Hesse Gmbh Bondvorrichtung
DE102019128229B3 (de) * 2019-10-18 2020-10-22 Eckold Gmbh & Co. Kg Werkzeug zum Fügen von Bauteilen
CN111136209B (zh) * 2019-10-29 2021-11-16 宁波蓝圣智能科技有限公司 一种伺服电动自动铆接机
CN111022848B (zh) * 2019-12-03 2021-10-26 北京中科富海低温科技有限公司 固定装置及冷箱
US11931820B2 (en) * 2019-12-17 2024-03-19 Mercury Mission Systems, Llc Swappable retractable tool tip (SRTT)
CN113001152B (zh) * 2019-12-18 2023-08-22 王鼎瑞 组装模块与组装设备及组装模块的应用方法
US11698097B2 (en) * 2020-01-07 2023-07-11 Dtech Precision Industries Co., Ltd. Method of fitting fastener to object
CN111659845B (zh) * 2020-06-12 2021-04-27 中南大学 ***冲击成形的螺旋铆锁焊装置及方法
CN111659967B (zh) * 2020-06-12 2021-05-14 中南大学 超声钎焊作用的复合式锁焊连接装置及方法
CN111660001B (zh) * 2020-06-12 2021-08-03 中南大学 超声振动辅助的搅拌摩擦压环锁铆焊装置及方法
CN111660002B (zh) * 2020-06-12 2021-05-18 中南大学 一种旋压摩擦式的超声锁钎焊对接装置及方法
EP3943264B1 (de) * 2020-07-21 2022-11-16 Böllhoff Verbindungstechnik GmbH Bolzensetzverfahren eines nagelförmigen bolzens sowie ein setzgerät mit einer elektronischen steuereinheit zur umsetzung des bolzensetzverfahrens
CN112059095B (zh) * 2020-07-30 2022-06-03 广东长盈精密技术有限公司 自动铆压设备
TWI764368B (zh) * 2020-11-12 2022-05-11 王鼎瑞 連接件結構組裝於物件的方法
CN116658505A (zh) * 2020-11-19 2023-08-29 王鼎瑞 焊接组件组装于物体的方法
CN112696473A (zh) * 2020-12-16 2021-04-23 武汉滨湖电子有限责任公司 一种调平撑腿
JP2022154579A (ja) * 2021-03-30 2022-10-13 川崎重工業株式会社 締結体並びにこれを用いた接合構造体および接合方法
KR102524024B1 (ko) * 2021-05-18 2023-04-21 엠디티 주식회사 마찰 요소 용접 장치 및 방법
CN113915217A (zh) * 2021-09-16 2022-01-11 北京汽车研究总院有限公司 铆钉和具有其的车辆
CN114233733B (zh) * 2021-11-12 2022-11-01 上海交通大学 用于形成板材平底铆接的改进结构铆钉
CN114406439B (zh) * 2021-12-31 2023-10-31 沈阳航空航天大学 一种适用于搅拌摩擦铆焊的爪型铆钉及搅拌摩擦铆焊方法
CN114587450B (zh) * 2022-03-09 2023-08-11 南通大学附属医院 一种泌尿外科用手术拉钩及使用方法
US20240227062A9 (en) * 2022-10-24 2024-07-11 Mazak Corporation Systems and methods for load control in friction stir processing

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4517362B2 (ja) * 2005-08-02 2010-08-04 マツダ株式会社 摩擦点接合方法及び摩擦点接合装置

Family Cites Families (122)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3127044A (en) 1964-03-31 Offset
US1404126A (en) * 1919-02-13 1922-01-17 Hanna Engineering Works Riveter
FR993420A (fr) 1949-06-20 1951-10-31 Marocaine D Etudes Et De Parti Perfectionnements aux têtes de machines-outils à outils multiples
US2743623A (en) 1954-09-16 1956-05-01 Lambert Engineering Company Screw actuators
US3092378A (en) * 1960-09-16 1963-06-04 Albert W Aulner Combination vise grip and c-clamp
GB1186760A (en) * 1967-12-02 1970-04-02 Massey Ferguson Perkins Ltd Rivet and Method of Riveting
JPS4943966Y1 (ko) * 1968-02-07 1974-12-02
US3958389A (en) * 1968-03-01 1976-05-25 Standard Pressed Steel Co. Riveted joint
JPS493100B1 (ko) * 1969-05-14 1974-01-24
JPS5254868Y2 (ko) * 1972-08-16 1977-12-12
JPS5055104A (ko) 1973-09-12 1975-05-15
US4218953A (en) 1978-03-21 1980-08-26 Haytayan Harry M Self-piercing pop rivet fasteners
JPS594981A (ja) 1982-07-01 1984-01-11 Honda Motor Co Ltd ロボツトにおける溶接ガン取付装置
IT1209559B (it) 1984-06-21 1989-08-30 Mec Fratelli Falzoni S R L Off Torchietto universale per lavorazioni e/o applicazioni diminuterie.
US4644811A (en) * 1985-06-19 1987-02-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Termination load carrying device
JPS6244140U (ko) * 1985-09-04 1987-03-17
DE3535761C1 (de) * 1985-10-07 1987-03-26 Messerschmitt Boelkow Blohm Nietautomat
JPS645731U (ko) * 1987-06-24 1989-01-13
US4815193A (en) 1988-02-22 1989-03-28 Cherry Division Of Textron, Inc. Rivet installation tool and method of installing rivets
JPH02229639A (ja) 1989-02-28 1990-09-12 Yoshikawa Tekko Kk リベッティングマシンの制御装置
GB8906231D0 (en) * 1989-03-17 1989-05-04 Avdel Systems Ltd Pull-through blind fastener installation apparatus and method
DE4003373C1 (ko) 1990-02-05 1991-05-08 Sfs Stadler Holding Ag, Heerbrugg, Ch
US5354160A (en) 1990-02-05 1994-10-11 Textron Inc. Composite fastener
US5256017A (en) 1990-12-06 1993-10-26 P/O Normal Composite blind rivet assembly
JP2548958Y2 (ja) * 1990-12-21 1997-09-24 富士重工業株式会社 自動打鋲機
JP3346566B2 (ja) 1991-11-27 2002-11-18 ヘンロブ・リミテッド 改良されたパネルクリンチング方法
JPH0593637U (ja) * 1992-05-25 1993-12-21 株式会社ユニシアジェックス 押圧装置のアクチュエータ
GB9211785D0 (en) * 1992-06-04 1992-07-15 Ariel Ind Plc Improved design of fastener application machine
GB9226517D0 (en) * 1992-12-19 1993-02-10 Henrob Ltd Improvements in or relating to sefl-piercing riveting
US5423525A (en) * 1993-06-28 1995-06-13 Spainhower; Rodger D. C-clamp
US5829115A (en) 1996-09-09 1998-11-03 General Electro Mechanical Corp Apparatus and method for actuating tooling
US9015920B2 (en) 1997-07-21 2015-04-28 Newfrey Llc Riveting system and process for forming a riveted joint
DE19731222C5 (de) * 1997-07-21 2016-10-13 Newfrey Llc Verfahren zum Ausbilden einer Stanznietverbindung sowie eine Fügevorrichtung für Stanzniete
DE19743277C2 (de) 1997-09-30 2002-06-13 Boellhoff Gmbh Einstellhilfe für eine aus Stempelwerkzeug und Gegenwerkzeug bestehende Fügeeinrichtung
US6012622A (en) 1998-04-20 2000-01-11 Illinois Tool Works Inc. Fastener driving tool for trim applications
JP3349098B2 (ja) 1998-09-18 2002-11-20 株式会社椿本チエイン 落下防止機構付直線作動機
WO2000029145A1 (en) * 1998-11-17 2000-05-25 Henrob Ltd. Improvements in or relating to fastening of sheet material
DE60014413T2 (de) * 1999-10-26 2006-02-16 Toyota Jidosha K.K., Toyota Niet und nietverbindung
JP2002174219A (ja) * 2000-12-06 2002-06-21 Toyota Motor Corp セルフピアスリベットおよび締結方法
US6769595B2 (en) 2000-12-20 2004-08-03 Alcoa Inc. Friction plunge riveting
JP2002229639A (ja) 2001-01-22 2002-08-16 Taida Electronic Ind Co Ltd 品質管理方法、及び、品質管理装置
DE20106207U1 (de) 2001-04-09 2001-06-21 Böllhoff GmbH, 33649 Bielefeld Antriebseinrichtung für ein Einpresswerkzeug
GB0111265D0 (en) * 2001-05-05 2001-06-27 Henrob Ltd Fastener insertion apparatus and method
JP2002364617A (ja) * 2001-06-05 2002-12-18 Toyota Motor Corp セルフピアスリベット
JP3471338B2 (ja) 2001-07-30 2003-12-02 川崎重工業株式会社 摩擦攪拌接合装置
DE10146442B4 (de) 2001-09-20 2005-01-27 Thyssenkrupp Automotive Ag Vorrichtung zum Verbindung von zwei oder mehr Bauteilen mittels Nieten
JP2003097527A (ja) * 2001-09-26 2003-04-03 Ykk Newmax Co Ltd 環状溝付きリベット
US7322783B2 (en) * 2001-11-01 2008-01-29 Newfrey Llc Self-drilling pull-through blind rivet and methods of and apparatus for the assembly and setting thereof
US6802682B2 (en) 2002-11-18 2004-10-12 General Motors Corporation Spiraled self-piercing rivet
US6892924B2 (en) * 2002-12-18 2005-05-17 General Motors Corporation Precessing rivet and method for friction stir riveting
KR100501655B1 (ko) * 2003-04-18 2005-07-18 현대자동차주식회사 알루미늄판재 접합용 자기압입 마찰리벳 및 이것을 이용한알루미늄판재의 접합방법
US7032296B2 (en) * 2003-11-21 2006-04-25 Newfrey Llc Self-piercing fastening system
US7305755B2 (en) * 2003-12-18 2007-12-11 Heiko Schmidt Processing tong
DE102004005884B4 (de) 2004-02-05 2012-03-29 Newfrey Llc Fügeeinrichtung mit einem Stempelwerkzeug und einem Gegenwerkzeug und einem Halter
ATE528087T1 (de) 2004-03-24 2011-10-15 Newfrey Llc Nietsystem zur bildung einer nietverbindung
DE102004015568B4 (de) 2004-03-30 2017-09-14 Böllhoff Verbindungstechnik GmbH Kombiniertes Durchsetzfüge-Stanznietwerkzeug
JP4515801B2 (ja) 2004-03-31 2010-08-04 ケーエスエス株式会社 電動リニアアクチュエータ
JP2006043769A (ja) * 2004-07-05 2006-02-16 Nissan Motor Co Ltd セルフピアスリベットによる接合方法およびセルフピアスリベット接合装置
DE102004034498A1 (de) 2004-07-16 2006-02-16 Ejot Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Reibschweißen von Bauteilen
DE102005031917A1 (de) * 2004-09-24 2006-04-13 Böllhoff Verbindungstechnik GmbH Verfahren zum Fügen und Vorrichtung zum Betätigen eines Fügewerkzeuges
DE102004053224A1 (de) * 2004-11-04 2006-05-11 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Stanznieten
US20070017078A1 (en) * 2005-07-14 2007-01-25 Kolano Albert J Valve spring compressor tool adapter
DE102005043211A1 (de) * 2005-09-09 2007-03-15 Newfrey Llc, Newark Fügevorrichtung zum umformtechnischen Fügen
US7628876B2 (en) * 2005-10-25 2009-12-08 Gm Global Technology Operations, Inc. Friction stir weld bonding of metal-polymer-metal laminates
JP4885552B2 (ja) * 2006-01-30 2012-02-29 川崎重工業株式会社 接合装置
ITTO20060110A1 (it) * 2006-02-16 2007-08-17 Skf Ab Attuatore elettromeccanico lineare per un freno di stazionamento.
US7387296B2 (en) * 2006-05-10 2008-06-17 Alberti John L Quick set clamp device
KR101305261B1 (ko) * 2006-06-16 2013-09-09 프로필 페르빈둥스테크닉 게엠베하 운트 컴파니 카게 판금 부품에 리벳팅에 의해 체결될 수 있는 부재, 콤포넌트어셈블리, 및 콤포넌트 어셈블리의 제조 방법
EP2099584B1 (de) * 2006-07-18 2017-10-25 Kistler Holding AG Fügeeinheit
US7695227B2 (en) 2006-09-05 2010-04-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Fastener for attachment by friction stir processing
US8297142B2 (en) * 2007-03-22 2012-10-30 Nsk Ltd. Actuator
US8549723B2 (en) 2007-05-11 2013-10-08 The Boeing Company Method and apparatus for squeezing parts such as fasteners
TWI383276B (zh) 2007-12-04 2013-01-21 Smc Kk 電動致動器
JP5055104B2 (ja) * 2007-12-18 2012-10-24 日産自動車株式会社 セルフピアスリベットによる接合方法とリベット接合用ダイ
CN101468421A (zh) 2007-12-26 2009-07-01 中国科学院金属研究所 一种搅拌摩擦铆接装置和铆接方法
US8671726B2 (en) * 2008-03-10 2014-03-18 Henrob Limited Die condition detection
CN101537252A (zh) 2008-03-21 2009-09-23 吴建昌 灯棋模块
DE102008031121A1 (de) * 2008-05-06 2009-11-12 Daimler Ag Schweißnietverbindung
US20110164945A1 (en) 2008-05-13 2011-07-07 Co-Operative Research Centre For Advanced Automotive Technology Ltd. Blind rivet and a method of joining therewith
GB0813883D0 (en) * 2008-07-30 2008-09-03 Henrob Ltd Joining apparatus and method
CN201246383Y (zh) 2008-08-26 2009-05-27 黄志超 分瓣式自冲铆钉
US8087149B2 (en) * 2008-10-09 2012-01-03 GM Global Technology Operations LLC Self-piercing rivet and method of joining with bonded riveted joints
CN101433935A (zh) 2008-12-15 2009-05-20 芜湖华安汽配制造有限公司 一种金属薄板铆接装置
JP5704798B2 (ja) * 2009-03-11 2015-04-22 株式会社神戸製鋼所 異材接合方法
DE102009045791A1 (de) * 2009-10-19 2011-05-12 Zf Friedrichshafen Ag Niet, Nietvorrichtung und Nietverfahren
EP2496846A4 (en) * 2009-11-02 2014-06-11 Puku Ltd FLEXIBLE SPRING MOUNTING
JP5745528B2 (ja) 2009-11-11 2015-07-08 ヘンロブ・リミテッド 留め具付与装置
CN101817142A (zh) 2010-05-20 2010-09-01 上海交通大学 自冲摩擦铆焊连接装置
KR20110131826A (ko) 2010-05-31 2011-12-07 주식회사 성우하이텍 셀프 피어싱 리벳장치
CN101829903B (zh) 2010-06-08 2012-08-22 上海交通大学 单边自冲摩擦螺柱铆焊装置及其连接方法
US8413532B2 (en) * 2010-06-15 2013-04-09 Timotion Technology Co. Ltd. Safety release mechanism for linear actuator
DE102010046318A1 (de) 2010-09-23 2012-03-29 Audi Ag Fügeelement zum Fügen von wenigstens zwei aneinander liegenden Fügeteilen
GB201017004D0 (en) 2010-10-08 2010-11-24 Henrob Ltd Fastener delivery apparatus
US9339899B2 (en) 2010-11-10 2016-05-17 Henrob Limited Fastening method and apparatus
FR2968375B1 (fr) * 2010-12-06 2013-08-02 Messier Bugatti Actionneur telescopique electromecanique.
DE102011008168A1 (de) * 2011-01-10 2012-07-12 Trw Automotive Gmbh Befestigungspin, Baugruppe und Montageverfahren
DE102011108224A1 (de) * 2011-07-21 2013-01-24 Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Funktionselement mit Verdrehsicherungsmerkmalen sowie Zusammenbauteil bestehend aus dem Funktionselement und einem Blechteil
JP5897874B2 (ja) * 2011-11-11 2016-04-06 Ntn株式会社 電動リニアアクチュエータ
KR101334620B1 (ko) * 2011-12-19 2013-11-29 주식회사 성우하이텍 셀프 피어싱 리벳 단조 성형 방법
JP2013148122A (ja) 2012-01-17 2013-08-01 Toyota Motor Corp 部材の接続構造と接続方法
CN202481711U (zh) 2012-03-09 2012-10-10 焦作鑫恒重工机械有限公司 一种高分子材料托辊
CN202491711U (zh) * 2012-04-11 2012-10-17 宁波市阳光汽车配件有限公司 汽车后备箱垫板
US20130273312A1 (en) 2012-04-17 2013-10-17 Ford Global Technologies, Llc Method of Fastening Parts to a Composite Part
KR101376965B1 (ko) * 2012-05-30 2014-03-21 주식회사 성우하이텍 셀프 피어싱 리벳
DE102012210101A1 (de) * 2012-06-15 2013-12-19 Hilti Aktiengesellschaft Steuerungsverfahren
DE102012013589A1 (de) * 2012-07-10 2014-01-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Selbststanzendes Fügeelement für das Widerstandselementschweißen und Bauteilverbund mit wenigstens einem solchen Fügeelement
US9027220B2 (en) * 2012-08-07 2015-05-12 Newfrey Llc Rivet setting machine
US9162277B2 (en) 2013-02-18 2015-10-20 Ford Motor Company Indexing self-piercing die riveter
US9321444B2 (en) 2013-03-15 2016-04-26 Kelsey-Hayes Company Vehicle brake system with dual acting plunger assembly
US20140298934A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 Thomson Industries Inc. Anti-rotation device for linear actuator and linear actuator comprising same
CN103240564B (zh) 2013-04-26 2016-04-13 上海交通大学 机械-固相复合连接装置及其连接方法
CN203253869U (zh) 2013-04-28 2013-10-30 北京汽车股份有限公司 一种旋转摩擦自冲铆接装置
KR101834320B1 (ko) 2014-01-16 2018-03-05 헨롭 리미티드 리니어 액추에이터 어셈블리
JP5971273B2 (ja) * 2014-03-26 2016-08-17 トヨタ自動車株式会社 接合方法
EP2944418B1 (de) * 2014-05-13 2019-03-13 DEPRAG Schulz GmbH u. Co. Vorrichtung zum verbinden von bauteilen, insbesondere mittels direktverschrauben, speziell fliesslochschrauben oder mittels reibschweissen, sowie verfahren zum verbinden von bauteilen, insbesondere mittels direktverschrauben oder reibschweissen
CN204220914U (zh) * 2014-11-03 2015-03-25 苏州铂电自动化科技有限公司 一种自动送钉的自冲铆枪
US9651093B2 (en) * 2014-12-09 2017-05-16 Lawrence M. Robb, JR. Spherical bearing tool kit
GB201508297D0 (en) * 2015-05-14 2015-06-24 Henrob Ltd Method of manufacturing self-pierce rivets
JP6721331B2 (ja) * 2015-12-25 2020-07-15 Thk株式会社 リニアモータの制御装置及び制御方法
CN108698158A (zh) * 2016-02-09 2018-10-23 日本轻金属株式会社 接合方法
CN106112543B (zh) * 2016-07-19 2018-04-10 上海交通大学 用于自冲摩擦铆焊的铆钉及其自冲摩擦铆焊连接***
US20180161850A1 (en) * 2016-12-08 2018-06-14 GM Global Technology Operations LLC Single-sided joining machine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4517362B2 (ja) * 2005-08-02 2010-08-04 マツダ株式会社 摩擦点接合方法及び摩擦点接合装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20190344329A1 (en) 2019-11-14
EP3094428B1 (en) 2020-12-09
US10751790B2 (en) 2020-08-25
JP6712954B2 (ja) 2020-06-24
KR20160105859A (ko) 2016-09-07
WO2015107352A1 (en) 2015-07-23
JP6805376B2 (ja) 2020-12-23
JP6687537B2 (ja) 2020-04-22
US20160325341A1 (en) 2016-11-10
EP3094443A1 (en) 2016-11-23
US20160339506A1 (en) 2016-11-24
KR101860334B1 (ko) 2018-07-02
EP3094430A1 (en) 2016-11-23
JP2017503663A (ja) 2017-02-02
JP6588925B2 (ja) 2019-10-09
KR20180071427A (ko) 2018-06-27
KR101834320B1 (ko) 2018-03-05
CN105916612A (zh) 2016-08-31
EP3094430B1 (en) 2021-02-24
US20160332215A1 (en) 2016-11-17
US10751789B2 (en) 2020-08-25
US10668522B2 (en) 2020-06-02
CN105916612B (zh) 2019-03-08
JP6715184B2 (ja) 2020-07-01
KR20160105507A (ko) 2016-09-06
KR20160106120A (ko) 2016-09-09
KR102072171B1 (ko) 2020-01-31
US10406592B2 (en) 2019-09-10
WO2015107353A1 (en) 2015-07-23
WO2015107351A1 (en) 2015-07-23
CN105916625B (zh) 2020-04-21
JP2020097056A (ja) 2020-06-25
WO2015107350A1 (en) 2015-07-23
CN106413937B (zh) 2019-05-28
EP3094427A1 (en) 2016-11-23
EP3094443B1 (en) 2022-07-13
CN106413937A (zh) 2017-02-15
CN106102956A (zh) 2016-11-09
JP2017503662A (ja) 2017-02-02
JP2017510771A (ja) 2017-04-13
KR20160106129A (ko) 2016-09-09
EP3094428A1 (en) 2016-11-23
KR102135120B1 (ko) 2020-07-20
JP2017502845A (ja) 2017-01-26
US20160325342A1 (en) 2016-11-10
CN105916625A (zh) 2016-08-31
US11241728B2 (en) 2022-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101860332B1 (ko) 리니어 액추에이터 어셈블리
US8100046B2 (en) Procedure for the loading of a working cylinder, control module for it, working cylinder and utilization of the same
US10851813B2 (en) Method for producing piston assembly and hydraulic fluid device
US11383290B2 (en) Method of operating a manual press with a safety power assist
KR101289503B1 (ko) 자동차 차체 제조를 위해 듀얼 피스톤 기능이 구비되고 압축 공기 구동식 장치
EP1628037B1 (en) Low impact gas spring
US20060140781A1 (en) Hydraulic cylinder
US11280409B2 (en) Method for producing piston assembly and hydraulic fluid device
WO2020020200A1 (zh) 流体压力驱动的压铆装置
US20190170167A1 (en) Hydraulic fluid device
WO2015076089A1 (ja) ダイヤフラムポンプ
EP2012977B1 (en) Pneumatically operable fastener-driving tool and a method of operating the same
US11143214B2 (en) Rod assembly and fluid pressure device
US11453080B2 (en) Joining apparatus and method for loading a joining element
CN109014859A (zh) 汽车节气阀与轴承压接铆合一体压头
CN113245430B (zh) 用于中空金属构件气压胀形的端口密封装置及其使用方法
US8984922B2 (en) Method of and apparatus for positioning a tool
KR101543244B1 (ko) 리벳 공급장치 및 이를 포함하는 셀프 피어싱 리벳 시스템
US9334857B2 (en) Hydraulic pump
CN110252838B (zh) 一种挤压机床
JP2018076877A (ja) 流体圧シリンダ
US20080271565A1 (en) Resistance welding gun with independent actuators

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant